深刻淺出Mysql索引的那些事兒

一.索引的做用

通常的應用系統，讀寫比例在10:1左右，並且插入操做和通常的更新操做不多出現性能問題，遇到最多的，也是最容易出問題的，仍是一些複雜的查詢操做，因此查詢語句的優化顯然是重中之重。

在數據量和訪問量不大的狀況下，mysql訪問是很是快的，是否加索引對訪問影響不大。可是當數據量和訪問量劇增的時候，就會發現mysql變慢，甚至down掉，這就必需要考慮優化sql了，給數據庫創建正確合理的索引，是mysql優化的一個重要手段。

索引的目的在於提升查詢效率，能夠類比字典，若是要查「mysql」這個單詞，咱們確定須要定位到m字母，而後從上往下找到y字母，再找到剩下的sql。若是沒有索引，那麼你可能須要把全部單詞看一遍才能找到你想要的。除了詞典，生活中隨處可見索引的例子，如火車站的車次表、圖書的目錄等。它們的原理都是同樣的，經過不斷的縮小想要得到數據的範圍來篩選出最終想要的結果，同時把隨機的事件變成順序的事件，也就是咱們老是經過同一種查找方式來鎖定數據。

在建立索引時，須要考慮哪些列會用於 SQL 查詢，而後爲這些列建立一個或多個索引。事實上，索引也是一種表，保存着主鍵或索引字段，以及一個能將每一個記錄指向實際表的指針。數據庫用戶是看不到索引的，它們只是用來加速查詢的。數據庫搜索引擎使用索引來快速定位記錄。

INSERT 與 UPDATE 語句在擁有索引的表中執行會花費更多的時間，而SELECT 語句卻會執行得更快。這是由於，在進行插入或更新時，數據庫也須要插入或更新索引值。

二.索引的建立、刪除

索引的類型：

• UNIQUE(惟一索引)：不能夠出現相同的值，能夠有NULL值
• INDEX(普通索引)：容許出現相同的索引內容
• PROMARY KEY(主鍵索引)：不容許出現相同的值
• fulltext index(全文索引)：能夠針對值中的某個單詞，但效率確實不敢恭維
• 組合索引：實質上是將多個字段建到一個索引裏，列值的組合必須惟一

舒適提示：根據《阿里巴巴Java開發手冊》裏的mysql規約，惟一索引建議命名爲uk_字段名，普通索引名則爲idx_字段名。（uk_即unique key; idx_即index的簡稱）。

(1)使用ALTER TABLE語句建立索性

應用於表建立完畢以後再添加。

ALTER TABLE 表名 ADD 索引類型 （unique,primary key,fulltext,index）[索引名]（字段名）
複製代碼

//普通索引
alter table table_name add index index_name (column_list) ;
//惟一索引
alter table table_name add unique (column_list) ;
//主鍵索引
alter table table_name add primary key (column_list) ;
複製代碼

ALTER TABLE可用於建立普通索引、UNIQUE索引和PRIMARY KEY索引3種索引格式，table_name是要增長索引的表名，column_list指出對哪些列進行索引，多列時各列之間用逗號分隔。索引名index_name可選，缺省時，MySQL將根據第一個索引列賦一個名稱。另外，ALTER TABLE容許在單個語句中更改多個表，所以能夠同時建立多個索引。

(2)使用CREATE INDEX語句對錶增長索引

CREATE INDEX可用於對錶增長普通索引或UNIQUE索引，可用於建表時建立索引。

CREATE INDEX index_name ON table_name(username(length));
複製代碼

若是是CHAR，VARCHAR類型，length能夠小於字段實際長度；若是是BLOB和TEXT類型，必須指定 length。

//只能添加這兩種索引;
CREATE INDEX index_name ON table_name (column_list)
CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name (column_list)
複製代碼

table_name、index_name和column_list具備與ALTER TABLE語句中相同的含義，索引名不可選。另外，不能用CREATE INDEX語句建立PRIMARY KEY索引。

(3)刪除索引

刪除索引可使用ALTER TABLE或DROP INDEX語句來實現。DROP INDEX能夠在ALTER TABLE內部做爲一條語句處理，其格式以下：

drop index index_name on table_name ;

alter table table_name drop index index_name ;

alter table table_name drop primary key ;
複製代碼

其中，在前面的兩條語句中，都刪除了table_name中的索引index_name。而在最後一條語句中，只在刪除PRIMARY KEY索引中使用，由於一個表只可能有一個PRIMARY KEY索引，所以不須要指定索引名。若是沒有建立PRIMARY KEY索引，但表具備一個或多個UNIQUE索引，則MySQL將刪除第一個UNIQUE索引。

若是從表中刪除某列，則索引會受影響。對於多列組合的索引，若是刪除其中的某列，則該列也會從索引中刪除。若是刪除組成索引的全部列，則整個索引將被刪除。

(4) 組合索引與前綴索引

在這裏要指出，組合索引和前綴索引是對創建索引技巧的一種稱呼，並非索引的類型。爲了更好的表述清楚，創建一個demo表以下。

create table USER_DEMO
(
   ID                   int not null auto_increment comment '主鍵',
   LOGIN_NAME           varchar(100) not null comment '登陸名',
   PASSWORD             varchar(100) not null comment '密碼',
   CITY                 varchar(30) not null comment '城市',
   AGE                  int not null comment '年齡',
   SEX                  int not null comment '性別(0:女 1：男)',
   primary key (ID)
);
複製代碼

爲了進一步榨取mysql的效率，就能夠考慮創建組合索引，即將LOGIN_NAME,CITY,AGE建到一個索引裏：

ALTER TABLE USER_DEMO ADD INDEX name_city_age (LOGIN_NAME(16),CITY,AGE);
複製代碼

建表時，LOGIN_NAME長度爲100，這裏用16，是由於通常狀況下名字的長度不會超過16，這樣會加快索引查詢速度，還會減小索引文件的大小，提升INSERT，UPDATE的更新速度。

若是分別給LOGIN_NAME,CITY,AGE創建單列索引，讓該表有3個單列索引，查詢時和組合索引的效率是大不同的，甚至遠遠低於咱們的組合索引。雖然此時有三個索引，但mysql只能用到其中的那個它認爲彷佛是最有效率的單列索引，另外兩個是用不到的，也就是說仍是一個全表掃描的過程。

創建這樣的組合索引，就至關於分別創建以下三種組合索引：

LOGIN_NAME,CITY,AGE
LOGIN_NAME,CITY
LOGIN_NAME
複製代碼

爲何沒有CITY,AGE等這樣的組合索引呢？這是由於mysql組合索引「最左前綴"的結果。簡單的理解就是隻從最左邊的開始組合，並非只要包含這三列的查詢都會用到該組合索引。也就是說name_city_age(LOGIN_NAME(16),CITY,AGE)從左到右進行索引，若是沒有左前索引，mysql不會執行索引查詢。

若是索引列長度過長,這種列索引時將會產生很大的索引文件,不便於操做,可使用前綴索引方式進行索引，前綴索引應該控制在一個合適的點,控制在0.31黃金值便可(大於這個值就能夠建立)。

SELECT COUNT(DISTINCT(LEFT(`title`,10)))/COUNT(*) FROM Arctic; -- 這個值大於0.31就能夠建立前綴索引,Distinct去重複

ALTER TABLE `user` ADD INDEX `uname`(title(10)); -- 增長前綴索引SQL,將人名的索引創建在10,這樣能夠減小索引文件大小,加快索引查詢速度
複製代碼

三.索引的使用及注意事項

EXPLAIN能夠幫助開發人員分析SQL問題,explain顯示了mysql如何使用索引來處理select語句以及鏈接表,能夠幫助選擇更好的索引和寫出更優化的查詢語句。

使用方法,在select語句前加上Explain就能夠了：

Explain select * from user where id=1;
複製代碼

儘可能避免這些不走索引的sql：

SELECT name,phone FROM `user` WHERE `age`+10=30; -- 不會使用索引,由於全部索引列參與了計算

SELECT name,phone  FROM `user` WHERE LEFT(`date`,4) <1990; -- 不會使用索引,由於使用了函數運算,原理與上面相同

SELECT * FROM `user` WHERE `name` LIKE'後盾%' -- 走索引

SELECT * FROM `user` WHERE `name` LIKE "%後盾%" -- 不走索引

-- 正則表達式不使用索引,這應該很好理解,因此爲何在SQL中很難看到regexp關鍵字的緣由

-- 字符串與數字比較不使用索引;
CREATE TABLE `a` (`a` char(10));
EXPLAIN SELECT * FROM `a` WHERE `a`="1" -- 走索引
EXPLAIN SELECT * FROM `a` WHERE `a`=1 -- 不走索引

select * from dept where dname='xxx' or loc='xx' or deptno=45 --若是條件中有or,即便其中有條件帶索引也不會使用。換言之,就是要求使用的全部字段,都必須創建索引, 咱們建議你們儘可能避免使用or 關鍵字

-- 若是mysql估計使用全表掃描要比使用索引快,則不使用索引
複製代碼

索引雖然好處不少，但過多的使用索引可能帶來相反的問題，索引也是有缺點的：

• 雖然索引大大提升了查詢速度，同時卻會下降更新表的速度，如對錶進行INSERT,UPDATE和DELETE。由於更新表時，mysql不只要保存數據，還要保存一下索引文件
• 創建索引會佔用磁盤空間的索引文件。通常狀況這個問題不太嚴重，但若是你在要給大表上建了多種組合索引，索引文件會膨脹很寬

索引只是提升效率的一個方式，若是mysql有大數據量的表，就要花時間研究創建最優的索引，或優化查詢語句。

使用索引時，有一些技巧

1. 索引不會包含有NULL的列 只要列中包含有NULL值，都將不會被包含在索引中，複合索引中只要有一列含有NULL值，那麼這一列對於此符合索引就是無效的。

2. 使用短索引 對串列進行索引，若是能夠就應該指定一個前綴長度。例如，若是有一個char（255）的列，若是在前10個或20個字符內，多數值是惟一的，那麼就不要對整個列進行索引。短索引不只能夠提升查詢速度並且能夠節省磁盤空間和I/O操做。

3. 索引列排序 mysql一張表查詢只能用到一個索引。所以若是where子句中已經使用了索引的話，那麼order by中的列是不會使用索引的。所以數據庫默認排序能夠符合要求的狀況下不要使用排序操做，儘可能不要包含多個列的排序，若是須要最好給這些列建複合索引。這一點是不少程序猿容易忽略的，如where子句的字段建了索引，排序的字段建了索引，可是分開建的，覺得會走索引，其實這樣的話排序的字段不會使用索引的，除非建複合索引，切記。

4. like語句操做 通常狀況下不鼓勵使用like操做，若是非使用不可，注意正確的使用方式。like '%aaa%'不會使用索引，而like 'aaa%'可使用索引。

5. 不要在列上進行運算

6. 不使用NOT IN 、<>、！=操做，但<,<=，=，>,>=,BETWEEN,IN是能夠用到索引的。

7. 索引要創建在常常進行select操做的字段上。 這是由於，若是這些列不多用到，那麼有無索引並不能明顯改變查詢速度。相反，因爲增長了索引，反而下降了系統的維護速度和增大了空間需求。

8. 索引要創建在值比較惟一的字段上。

9. 對於那些定義爲text、image和bit數據類型的列不該該增長索引。由於這些列的數據量要麼至關大，要麼取值不多。

10. 在where和join中出現的列須要創建索引。

11. where的查詢條件裏有不等號(where column != ...),mysql將沒法使用索引。

12. 若是where字句的查詢條件裏使用了函數(如：where DAY(column)=...),mysql將沒法使用索引。

13. 在join操做中(須要從多個數據表提取數據時)，mysql只有在主鍵和外鍵的數據類型相同時才能使用索引，不然即便創建了索引也不會使用。這一點很容易忽略，切記，切記，切記！

14. 在進行聯表查詢時，創建關聯的表的字段類型最好同樣且長度一致，這樣能更好的發揮索引的做用。

15. 組合索引時切記此條約束：**組合索引中有多個字段，其中一個字段是有範圍判斷，則需將此字段在最後面。**如

    ALTER TABLE USER_DEMO ADD INDEX name_age (NAME,AGE);  
    複製代碼

由於age會有範圍判斷，則建組合索引時將AGE字段放在後面。

16. 字符集字段比較，UTF8與UTF-BIN聯合查詢是不能走索引的。

如某張表的order_no字段類型爲varchar(50),另外一張表的order_no字段類型爲varchar(50) COLLATE utf8_BIN。則此時聯合查詢時不能走索引的，切記。 即兩張表的字段類型以下：

`order_no` varchar(50) COLLATE utf8_bin NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '訂單號';
 `order_no` varchar(50) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '訂單號';
複製代碼

17. 如下幾種狀況不適合建索引：

    • 表記錄太少
    • 常常插入、刪除、修改的表
    • 數據重複且分佈平均的表字段。如一個表有10萬行記錄，其中字段column1只有A和B兩種值，且每一個值的分佈機率大約爲50%，那麼對這種表column1字段建索引通常不會提升數據庫的查詢速度。

18. 給表建立主鍵，對於沒有主鍵的表，在查詢和索引定義上有必定的影響。

19. 避免表字段爲null，建議設置默認值（如int類型設置默認值爲0），這樣在索引查詢上，效率會高不少。

20. 關於order by的索引問題重點說下:

    • 無條件查詢若是隻有order by create_time，即使create_time上有索引，也不會使用到。 由於優化器認爲走二級索引再去回表成本比全表掃描排序更高，因此選擇走權標掃描。

    • 無條件查詢可是order by create_time limit m，若是m值較小，是能夠走索引的。 由於優化器認爲根據索引有序性去回表查數據，而後獲得m條數據，就能夠終止循環， 那麼成本比全表掃描小，則選擇走二級索引。 即使沒有二級索引，mysql針對order by limit也作了優化，採用堆排序。

    • order by排序分爲file sort和index，index的效率更高。但如下狀況不會使用index排序：

      • 檢查的行數過多，而且沒有使用覆蓋索引

      • 使用了多個索引，mysql一次只會採用一個索引

      • where和order by使用了不一樣的索引，與上一條相似

      • order by中加入了非索引列，且非索引列不在where中

      • 當使用left join，使用右邊的表字段排序