MySQL索引及优化的知识点有哪些

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这篇文章主要介绍“MySQL 索引及优化的知识点有哪些”的相关知识,丸趣 TV 小编通过实际案例向大家展示操作过程,操作方法简单快捷,实用性强,希望这篇“MySQL 索引及优化的知识点有哪些”文章能帮助大家解决问题。

索引是什么?

索引是帮助 MySQL 进行高效查询的一种数据结构。好比一本书的目录,能加快查询的速度

索引的结构?

索引可以有 B -Tree 索引,Hash 索引。索引是在存储引擎中实现的

InnoDB / MyISAM 仅支持 B-Tree 索引

Memory/Heap 支持 B -Tree 索引和 Hash 索引

B-Tree

B-Tree 是一种非常适合用于磁盘操作的数据结构。它是一棵多路平衡查找树。其高度一般在 2 -4,其非叶子节点,叶子节点,都会存储数据。其所有的叶子节点,都在同一层。下图是一颗 B -Tree

 B+ Tree:B+ 树是在 B -Tree 基础上的一种优化。它和 B 树的主要区别在于:B+ 树的数据全部存储在叶子节点中,且叶子节点被一个链表串了起来。下图是一颗 B + 树

InnoDB 中一个页的大小为 16KB(一个页即 B + 树上的一个节点),若表的主键为 INT,大小为 4 字节,那一个节点也能够存储 4K 个键值,假设指针和键值都占相同大小,那么高度为 3 的 B + 树,第二层有 2048 个节点,第三层的叶子节点数为 2048*2048 = 4194304,一个节点为 16KB,则一共可容纳 67108864KB,即 65536MB,即 64G 的数据。

由于叶子节点是被一个链表串起来的,所以若 order by 索引列,则默认已经是排好序的,所以效率会很高。

MyISAM 索引
MyISAM 的索引和数据是分开存放的。在 MyISAM 的主键索引中,B+ 树叶子节点里,存的是记录的地址,故 MyISAM 通过索引查询,需要经过 2 次 IO

MyISAM 的辅助索引和主键索引一样,唯一的区别是,辅助索引中的 key 可以重复,而主键索引的 key 不能重复

InnoDB 索引
InnoDB 的数据和索引是存放在一起的,又称聚集索引。数据通过主键索引,存放在主键索引 B + 树的叶子节点上。
InnoDB 主键索引,数据已经包含在了叶子节点中,即索引和数据存放在一起,是为聚集索引。

 InnoDB 的辅助索引,叶子节点中存的是主键值,而不是地址。走辅助索引,需要检索 2 次。

InnoDB 和 MyISAM 索引的区别:

InnoDB 使用聚集索引,其主键索引叶子节点中直接存储了数据,而其辅助索引中叶子节点存的是主键的值

MyISAM 使用非聚集索引,数据和索引不在同一个文件中,其主键索引中叶子节点上存的是该行记录所在的地址,其辅助索引中叶子节点上存的也是记录所在的地址,只是辅助索引的 key 可以重复,而主键索引的 key 不能重复
 

问题:

InnoDB 为什么不要使用过长的字段做主键?
过长的主键,会使得辅助索引所占空间变得很大

为什么推荐 InnoDB 使用自增主键?
若使用自增主键,则每次插入新的记录,就会顺序的将新记录添加到当前索引节点的后续位置,一页写满了,才会进行开辟新的一页,这样使得索引结构很紧凑,且每次插入时不需要移动已有数据,非常高效。而如果不使用自增主键,则每次插入新记录时,都要选择一个插入位置,并且可能需要移动数据,使得效率不高,且索引结构不紧凑

为什么要用 B + 树,不用 B 树

索引存在哪儿?

索引本身也比较大,一般会存储在磁盘中,索引和数据可能是分开存放的(MyISAM 的非聚集索引),也可能是一起存放的(InnoDB 的聚集索引)

索引的优缺点?

优点

降低 IO 成本,提高数据查询效率

降低排序成本(被索引的列会自动排序,使用 order by 效率会提高很多)

缺点

索引会额外占据存储空间

索引会降低更新表数据的效率。进行增删改操作时,不仅要保存数据,还要更新对应的索引

索引的分类

单列索引

主键索引

唯一索引

普通索引

组合索引

  索引使用

建立索引

 CREATE INDEX index_name ON table_name(col_name);
--  或者
ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name(col_name)

删除索引

DROP INDEX index_name ON table_name;

需要建立索引的场景

频繁作为查询条件的列,需建索引

多表关联中,关联字段需建索引

查询中排序的字段,需建索引

不适用索引的场景

写多读少的表,不适合建索引

频繁更新的字段,不适合建索引

explain 执行计划

现有一张 user 表,其索引如下所示

其中 name,age,address 三个字段作为一个组合索引

可以使用 explain 对某个 SQL 语句进行性能分析

explain select * from user where name =  am

possible_keys
可能用到的索引
key
实际用到的索引
key_len
用于查询的索引的长度
ref
如果是等值查询,这里会会是 const
rows
预计需要扫描的行数(不是精确值)
extra

额外信息,如

using where
表示存储引擎返回的结果,还需要在 SQL Layer 层过滤

using index
表示不需要回表查询,一般在使用了覆盖索引时会是这个值。覆盖索引指的是,select 中的列,全是索引列。不需要回表查询指的是,直接走辅助索引,就能拿到索引列的值,不需要再去主键索引上取记录了

using index condition
MySQL 5.6.x 之后支持 ICP 特性(Index Condition Pushdown),可以把检查条件下推到存储引擎层,不符合条件的记录,直接不读取,而不是像原来一样,先读取出来,再在 SQL Layer 层过滤,这样减少了存储引擎层扫描的行数

using filesort
排序时无法用到索引

type

system : 表中只有 1 行数据,或空表

const : 使用唯一索引或主键索引,且用 where 等值查询,返回记录是 1 行,又叫唯一索引扫描

ref : 针对非唯一索引,使用等值 where 条件,或者最左前缀规则的查询。

下面是满足了最左前缀规则,即对 idx_name_age_add 来说,满足了最左前缀,第一个索引为 name

range:索引范围扫描,常见于,,between,in,like 等查询

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

注意 like 时,通配符 % 不能放在开头,否则会导致全表扫描

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

index:没有完全匹配上索引,但不用回表查询的

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

all: 全表扫描,然后再在 SQL Layer 层过滤符合要求的记录

索引使用规范(索引失效分析)

全值匹配
在索引列上使用等值查询

explain select * from user where name =  y  and age = 15;

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

2. 最左前缀

组合索引中,查询条件要从组合索引的最左列开始,如上述 example 中组合索引 idx_name_age_add,是建立在三个列 name,age,address 的,若跳过 name,直接用 age 查询,则会变为全表扫描

explain select * from user where age = 15;

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

3. 不要在索引列上做计算

4. 范围条件右侧的索引列会失效

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

看到第一个 SQL 语句,没有用上 addresss 索引

5. 尽量使用覆盖索引

explain select name,age from user where name =  y  and age = 1;

可以避免回表查询

6. 索引字段不要使用不等(!= 或), 不要判断 null(is null/ is not null)
会导致索引失效,转为全表扫描

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

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7. 索引字段上使用 like 时,不要以 % 开头

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8. 索引字段如果是字符串,记得加单引号

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

9. 索引字段不要用 or

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

例子总结:

MySQL 索引及优化的知识点有哪些

关于“MySQL 索引及优化的知识点有哪些”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识,可以关注丸趣 TV 行业资讯频道,丸趣 TV 小编每天都会为大家更新不同的知识点。

正文完
 
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