MySQL的索引策略（2）

上文提到了用自增主鍵作聚簇索引列，能夠方便插入操做。但高併發場景下，主鍵的上界集中了全部的插入，可能致使間隙鎖競爭（間隙鎖是innodb中行鎖的一種， 可是這種鎖鎖住的卻不止一行數據，他鎖住的是多行，是一個數據範圍。間隙鎖的主要做用是爲了防止出現幻讀；對符合條件的已有數據記錄的索引項加鎖；對於鍵值在條件範圍內但並不存在的記錄，叫作「間隙（GAP)」，InnoDB也會對這個「間隙」加鎖，這種鎖機制就是所謂的間隙鎖（Next-Key鎖））。同時，自增字段的鎖機制也可能成爲熱點。

• 覆蓋索引

指包含了全部須要查詢字段的索引。覆蓋索引的優點以下

1. 下降數據訪問量。索引列數據一般遠少於整行數據。
2. 優化範圍查詢。由於索引是按順序創建的。
3. 內存中保存索引，因此可避免訪問磁盤/產生系統調用。
4. 聚簇索引中，二級主鍵的覆蓋查詢能夠直接在葉子節點讀取數據，從而避免了再次訪問聚簇索引取值的過程。這個是覆蓋索引最多見的用途。

覆蓋索引的核心是：索引結構保存相關列的值。因此，通常用在B+樹索引。

• 索引掃描排序

​​​​​​​前篇提到，索引的三個用途是：SELECT、ORDER BY、GROUP BY。

若是索引不能覆蓋全部列，則讀取數據的過程是：...->索引中讀取n行相關信息->查找n行->索引讀取n+1行數據->...。這樣比順序掃描全表還慢。因此使用索引掃描排序須知足條件：

1. 索引列的順序與ORDER BY的順序徹底一致。col1, col2..
2. 索引排序方向與ORDER BY的排序方向一致。ASC, DESC。
3. 最左前綴。
4. 多表關聯時，ORDER BY的字段必須都在第一張表。

• 合理冗餘索引

CREATE TABLE test (
ID INT NOT NULL PRIMARY KEY,
A INT NOT NULL,
B text NOT NULL,
UNIQUE(ID),
INDEX(ID)
) ENGINE=InnoDB;

上述表的主鍵限制、惟一限制都是經過索引實現的。因此，這張表的ID列上，存在三個索引。這種冗餘是沒有意義的。

或者說，把(A)索引擴展爲(A, ID)，這樣也是沒有意義的。聚簇索引的二級索引的葉節點，自己就包含主鍵信息。

SELECT A,B from test where A=2;

對上述查詢，若是咱們擴展索引(A)爲(A, B)，就能夠利用覆蓋索引，加速查詢。但B字段很長，會致使只取A字段時性能降低。此時，能夠同時保留(A)和(A, B)索引，雖然對A列來講是冗餘索引，但總體查詢的性能提高了 。

• 索引和鎖

​​​​​​​減小鎖的行數，有兩個直接好處：1.減小加鎖開銷 2.減小事務間的競爭。

InnoDB在訪問行時纔會加鎖；因此若是索引能幫助篩選掉不須要訪問的行，就能減小加鎖量。

不然，InnoDB須要作全表掃描，鎖住全部的行。

InnoDB在二級索引上使用共享鎖，在訪問主鍵索引時用排他鎖。因此，在二級索引訪問時，其餘事務依然能夠寫入數據，那麼就沒法使用覆蓋索引。

• 其餘細節

1. ​​​​​​​把最常出現的where的列放在最左。在不須要該篩選條件時，能夠IN (全部值)以知足最左前綴。在創建合理索引的同時，也考慮針對索引優化查詢。
2. 範圍查詢儘可能放在最右。由於範圍索引以後的索引都會失效。多個範圍查詢時，特別須要避免範圍查詢；替代方案是用窮舉 IN方案，此時要注意，多個IN之間，在優化時作笛卡爾積，產生m*n*...個=條件的查詢；不能窮舉的狀況（datatime >= ，最近訪問），能夠設置標誌列，實時更新，在業務上避免使用範圍查詢。
3. 優化排序。

   mysql> SELECT <cols> FROM profiles WHERE sex='M' ORDER BY rating LIMIT 10;

   這個查詢中，可建立(sex, rating)索引幫助排序，不要侷限於where後的條件。

4. 翻頁查詢

   mysql> SELECT <cols> FROM profiles WHERE sex='M' ORDER BY rating LIMIT 100000, 10;
   
   mysql> SELECT <cols> FROM profiles INNER JOIN (
   -> SELECT <primary key cols> FROM profiles
   -> WHERE x.sex='M' ORDER BY rating LIMIT 100000, 10
   -> ) AS x USING(<primary key cols>);

   偏移量越大，會須要更多的掃描來丟棄不須要的數據；能夠在業務上限制翻頁數量。下面一條是一種優化查詢，先用覆蓋索引（3中創建的索引）快速查詢到主鍵，而後取值。