MYSQL索引分析和優化設計方案

1、什麼是索引？

索引用來快速地尋找那些具備特定值的記錄，全部MySQL索引都以B-樹的形式保存。若是沒有索引，執行查詢時 MySQL必須從第一個記錄開始掃描整個表的全部記錄，直至找到符合要求的記錄。表裏面的記錄數量越多，這個操做的代價就越高。若是做爲搜索條件的列上已 經建立了索引，MySQL無需掃描任何記錄便可迅速獲得目標記錄所在的位置。若是表有1000個記錄，經過索引查找記錄至少要比順序掃描記錄快100倍。

假設咱們建立了一個名爲people的表：

CREATE TABLE people ( peopleid SMALLINT NOT NULL, name CHAR(50) NOT NULL );

而後，咱們徹底隨機把1000個不一樣name值插入到people表。下圖顯示了people表所在數據文件的一小部分：

能夠看到，在數據文件中name列沒有任何明確的次序。若是咱們建立了name列的索引，MySQL將在索引中排序name列：

對於索引中的每一項，MySQL在內部爲它保存一個數據文件中實際記錄所在位置的「指針」。所以，若是咱們要查找name等於「Mike」記錄的 peopleid（SQL命令爲「SELECT peopleid FROM people WHERE name=\’Mike\’;」），MySQL可以在name的索引中查找「Mike」值，而後直接轉到數據文件中相應的行，準確地返回該行的 peopleid（999）。在這個過程當中，MySQL只需處理一個行就能夠返回結果。若是沒有「name」列的索引，MySQL要掃描數據文件中的全部 記錄，即1000個記錄！顯然，須要MySQL處理的記錄數量越少，則它完成任務的速度就越快。

2、索引的類型

MySQL提供多種索引類型供選擇：

普通索引

這是最基本的索引類型，並且它沒有惟一性之類的限制。普通索引能夠經過如下幾種方式建立：

建立索引，例如CREATE INDEX <索引的名字> ON tablename (列的列表);修改表，例如ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (列的列表);建立表的時候指定索引，例如CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (列的列表) );惟一性索引

這種索引和前面的「普通索引」基本相同，但有一個區別：索引列的全部值都只能出現一次，即必須惟一。惟一性索引能夠用如下幾種方式建立：

建立索引，例如CREATE UNIQUE INDEX <索引的名字> ON tablename (列的列表);修改表，例如ALTER TABLE tablename ADD UNIQUE [索引的名字] (列的列表);建立表的時候指定索引，例如CREATE TABLE tablename ( [...], UNIQUE [索引的名字] (列的列表) );主鍵

主 鍵是一種惟一性索引，但它必須指定爲「PRIMARY KEY」。若是你曾經用過AUTO_INCREMENT類型的列，你可能已經熟悉主鍵之類的概念了。主鍵通常在建立表的時候指定，例如「CREATE TABLE tablename ( [...], PRIMARY KEY (列的列表) ); 」。可是，咱們也能夠經過修改表的方式加入主鍵，例如「ALTER TABLE tablename ADD PRIMARY KEY (列的列表); 」。每一個表只能有一個主鍵。

全文索引

MySQL從3.23.23版開始支持全文索引和全文檢索。 在MySQL中，全文索引的索引類型爲FULLTEXT。全文索引能夠在VARCHAR或者TEXT類型的列上建立。它能夠經過CREATE TABLE命令建立，也能夠經過ALTER TABLE或CREATE INDEX命令建立。對於大規模的數據集，經過ALTER TABLE（或者CREATE INDEX）命令建立全文索引要比把記錄插入帶有全文索引的空表更快。

3、單列索引與多列索引

索引能夠是單列索引，也能夠是多列索引。下面咱們經過具體的例子來講明這兩種索引的區別。假設有這樣一個people表：

ALTER TABLE people ADD INDEX fname_lname_age (firstname,lastname,age);

因爲索引文件以B-樹格式保存，MySQL可以當即轉到合適的firstname，而後再轉到合適的lastname，最後轉到合適的age。在沒 有掃描數據文件任何一個記錄的狀況下，MySQL就正確地找出了搜索的目標記錄！

那麼，若是在firstname、lastname、age這三個列上分別建立單列索引，效果是否和建立一個firstname、 lastname、 age的多列索引同樣呢？是否認的，二者徹底不一樣。當咱們執行查詢的時候，MySQL只能使用一個索引。若是你有三個單列的索引，MySQL會試圖選 擇一個限制最嚴格的索引。可是，即便是限制最嚴格的單列索引，它的限制能力也確定遠遠低於firstname、lastname、age這三個列上的多列 索引。

4、最左前綴

多列索引還有另一個優勢，它經過稱爲最左前綴 （Leftmost Prefixing）的概念體現出來。繼續前面的例子，如今咱們有一個firstname、lastname、age列上的多列索引，咱們稱這個索引 爲fname_lname_age。當搜索條件是如下各類列的組合時，MySQL將使用fname_lname_age索引：

firstname，lastname，agefirstname，lastnamefirstname

從另外一方面理解，它至關於咱們建立了(firstname，lastname，age)、(firstname，lastname)以及 (firstname)這些列組合上的索引。下面這些查詢都可以使用這個fname_lname_age索引：

table type possible_keys key key_len ref rows Extra

people ref fname_lname_age fname_lname_age 102 const,const,const 1 Where used

下面咱們就來看看這個EXPLAIN分析結果的含義。

table：這是表的名字。type：鏈接操做的類型。下面是MySQL文檔關於ref鏈接類型的說明：

「 對於每一種與另外一個表中記錄的組合，MySQL將從當前的表讀取全部帶有匹配索引值的記錄。若是鏈接操做只使用鍵的最左前綴，或者若是鍵不是UNIQUE 或PRIMARY KEY類型（換句話說，若是鏈接操做不能根據鍵值選擇出惟一行），則MySQL使用ref鏈接類型。若是鏈接操做所用的鍵只匹配少許的記錄，則ref是一 種好的鏈接類型。」

在本例中，因爲索引不是UNIQUE類型，ref是咱們可以獲得的最好鏈接類型。

若是EXPLAIN顯示鏈接類型是「ALL」，並且你並不想從表裏面選擇出大多數記錄，那麼MySQL的操做效率將很是低，由於它要掃描整個表。你 能夠加入更多的索引來解決這個問題。預知更多信息，請參見MySQL的手冊說明。

possible_keys：

可能能夠利用的索引的名字。這裏的索引名字是建立索引時指定的索引暱稱；若是索引沒有暱稱，則默認顯示的是索引中第一個列的名字（在本例中，它是 「firstname」）。默認索引名字的含義每每不是很明顯。

Key：

它顯示了MySQL實際使用的索引的名字。若是它爲空（或NULL），則MySQL不使用索引。

key_len：

索引中被使用部分的長度，以字節計。在本例中，key_len是102，其中firstname佔50字節，lastname佔50字節，age佔 2字節。若是MySQL只使用索引中的firstname部分，則key_len將是50。

ref：

它顯示的是列的名字（或單詞「const」），MySQL將根據這些列來選擇行。在本例中，MySQL根據三個常量選擇行。

rows：

MySQL所認爲的它在找到正確的結果以前必須掃描的記錄數。顯然，這裏最理想的數字就是1。

Extra：

這裏可能出現許多不一樣的選項，其中大多數將對查詢產生負面影響。在本例中，MySQL只是提醒咱們它將用WHERE子句限制搜索結果集。

7、索引的缺點

到目前爲止，咱們討論的都是索引的優勢。事實上，索引也是有缺點的。

首先，索引要佔用磁盤空間。一般狀況下，這個問題不是很突出。可是，若是你建立每一種可能列組合的索引，索引文件體積的增加速度將遠遠超過數據文 件。若是你有一個很大的表，索引文件的大小可能達到操做系統容許的最大文件限制。

第二，對於須要寫入數據的操做，好比DELETE、UPDATE以及INSERT操做，索引會下降它們的速度。這是由於MySQL不只要把改動數據 寫入數據文件，並且它還要把這些改動寫入索引文件。

【結束語】

在大型數據庫中，索引是提升速度的一個關鍵因素。無論表的結構是多麼簡單，一次500000行的表掃描操做不管如何不會快。若是你的網站上也有這種 大規 模的表，那麼你確實應該花些時間去分析能夠採用哪些索引，是否能夠改寫查詢以優化應用。另外注意，本文假定你所使用的MySQL是3.23版，部分 查詢不能在3.22版MySQL上執行。