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MySQL索引管理及执行计划

5年前 (2019-09-08)Mysql473

一.索引介绍

 


1.索引

1)索引就好比一本书的目录,它能让你更快的找到自己想要的内容。

2)让获取的数据更有目的性,从而提高数据库检索数据的性能。

image.png


2.索引类型


1.BTREE:B+树索引

2.HASH:HASH索引

3.FULLTEXT:全文索引

4.RTREE:R树索引

image.png

image.png



3.索引管理

索引建立在表的列上(字段)的。

在where后面的列建立索引才会加快查询速度。

pages<---索引(属性)<----查数据。


1、索引分类:

主键索引

普通索引*****

唯一索引


2、添加索引:

#创建索引
alter table test add index index_name(name);

#创建索引
create index index_name on test(name);

#查看索引
desc table;

#查看索引
show index from table;

#删除索引
alter table test drop key index_name;

#添加主键索引(略)

#添加唯一性索引
alter table student add unique key uni_xxx(xxx);

#查看表中数据行数
select count(*) from city;

#查看去重数据行数
select count(distinct name) from city;


3、前缀索引和联合索引


前缀索引

根据字段的前N个字符建立索引

alter table test add index idx_name(name(10));


避免对大列建索引

如果有,就使用前缀索引



联合索引


多个字段建立一个索引

例:

where a.女生 and b.身高 and c.体重 and d.身材好

index(a,b,c)

特点:前缀生效特性

a,ab,ac,abc,abcd 可以走索引或部分走索引

b bc bcd cd c d ba ... 不走索引

原则:把最常用来做为条件查询的列放在最前面


#创建people表
create table people (id int,name varchar(20),age tinyint,money int ,gender enum('m','f'));
#创建联合索引
alter table people add index  idx_gam(gender,age,money);


二.explain详解

 


explain命令使用方法

mysql> explain select name,countrycode from city where id=1;


explain命令应用


查询数据的方式


1.全表扫描

1)在explain语句结果中type为ALL

2)什么时候出现全表扫描?

  2.1 业务确实要获取所有数据

  2.2 不走索引导致的全表扫描

    2.2.1 没索引

    2.2.2 索引创建有问题

    2.2.3 语句有问题

生产中,mysql在使用全表扫描时的性能是极其差的,所以MySQL尽量避免出现全表扫描


2.索引扫描


2.1 常见的索引扫描类型:

1:index

2:range

3:ref

4:eq_ref

5:const

6:system

7:null

从上到下,性能从最差到最好,我们认为至少要达到range级别


index:Full Index Scan,index与ALL区别为index类型只遍历索引树。


range:索引范围扫描,对索引的扫描开始于某一点,返回匹配值域的行。显而易见的索引范围扫描是带有between或者where子句里带有<,>查询。

mysql> alter table city add index idx_city(population);
mysql> explain select * from city where population>30000000;


ref:使用非唯一索引扫描或者唯一索引的前缀扫描,返回匹配某个单独值的记录行。

mysql> alter table city drop key idx_code;
mysql> explain select * from city where countrycode='chn';
mysql> explain select * from city where countrycode in ('CHN','USA');
mysql> explain select * from city where countrycode='CHN' union all select * from city where countrycode='USA';

eq_ref:类似ref,区别就在使用的索引是唯一索引,对于每个索引键值,表中只有一条记录匹配,简单来说,就是多表连接中使用primary key或者 unique key作为关联条件A


join B 

on A.sid=B.sid

const、system:当MySQL对查询某部分进行优化,并转换为一个常量时,使用这些类型访问。


如将主键置于where列表中,MySQL就能将该查询转换为一个常量

mysql> explain select * from city where id=1000;



NULL:MySQL在优化过程中分解语句,执行时甚至不用访问表或索引,例如从一个索引列里选取最小值可以通过单独索引查找完成。

mysql> explain select * from city where id=1000000000000000000000000000;



Extra

Using temporary

Using filesort 使用了默认的文件排序(如果使用了索引,会避免这类排序)

Using join buffer


如果出现Using filesort请检查order by ,group by ,distinct,join 条件列上没有索引

mysql> explain select * from city where countrycode='CHN' order by population;


当order by语句中出现Using filesort,那就尽量让排序值在where条件中出现

mysql> explain select * from city where population>30000000 order by population;
mysql> select * from city where population=2870300 order by population;

key_len: 越小越好

前缀索引去控制

rows: 越小越好



三.建立索引的原则(规范)

 


为了使索引的使用效率更高,在创建索引时,必须考虑在哪些字段上创建索引和创建什么类型的索引。


那么索引设计原则又是怎样的?


1、选择唯一性索引

唯一性索引的值是唯一的,可以更快速的通过该索引来确定某条记录。


例如:

学生表中学号是具有唯一性的字段。为该字段建立唯一性索引可以很快的确定某个学生的信息。

如果使用姓名的话,可能存在同名现象,从而降低查询速度。

主键索引和唯一键索引,在查询中使用是效率最高的。

select count(*) from world.city;

select count(distinct countrycode) from world.city;

select count(distinct countrycode,population ) from world.city;

注意:如果重复值较多,可以考虑采用联合索引


2.为经常需要排序、分组和联合操作的字段建立索引

例如:

经常需要ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT和UNION等操作的字段,排序操作会浪费很多时间。

如果为其建立索引,可以有效地避免排序操作



3.为常作为查询条件的字段建立索引

如果某个字段经常用来做查询条件,那么该字段的查询速度会影响整个表的查询速度。

因此,为这样的字段建立索引,可以提高整个表的查询速度。

  3.1 经常查询

  3.2 列值的重复值少

注:如果经常作为条件的列,重复值特别多,可以建立联合索引


4.尽量使用前缀来索引

如果索引字段的值很长,最好使用值的前缀来索引。例如,TEXT和BLOG类型的字段,进行全文检索

会很浪费时间。如果只检索字段的前面的若干个字符,这样可以提高检索速度。


5.限制索引的数目

索引的数目不是越多越好。每个索引都需要占用磁盘空间,索引越多,需要的磁盘空间就越大。

修改表时,对索引的重构和更新很麻烦。越多的索引,会使更新表变得很浪费时间。


6.删除不再使用或者很少使用的索引

表中的数据被大量更新,或者数据的使用方式被改变后,原有的一些索引可能不再需要。数据库管理

员应当定期找出这些索引,将它们删除,从而减少索引对更新操作的影响。


重点关注:


1.没有查询条件,或者查询条件没有建立索引

#全表扫描

select * from table;

select  * from tab where 1=1;


在业务数据库中,特别是数据量比较大的表,是没有全表扫描这种需求。

1)对用户查看是非常痛苦的。

2)对服务器来讲毁灭性的。

3)SQL改写成以下语句:


#情况1

#全表扫描

select * from table;

#需要在price列上建立索引

selec  * from tab  order by  price  limit 10;

#情况2

#name列没有索引

select * from table where name='zhangsan'; 

1、换成有索引的列作为查询条件

2、将name列建立索引


2.查询结果集是原表中的大部分数据,应该是25%以上

mysql> explain select * from city where population>3000 order by population;

1)如果业务允许,可以使用limit控制。

2)结合业务判断,有没有更好的方式。如果没有更好的改写方案就尽量不要在mysql存放这个数据了,放到redis里面。


3.索引本身失效,统计数据不真实

索引有自我维护的能力。

对于表内容变化比较频繁的情况下,有可能会出现索引失效。

重建索引就可以解决


4.查询条件使用函数在索引列上或者对索引列进行运算,运算包括(+,-,*等)

#例子

错误的例子:select * from test where id-1=9; 

正确的例子:select * from test where id=10;


5.隐式转换导致索引失效.这一点应当引起重视.也是开发中经常会犯的错误

mysql> create table test (id int ,name varchar(20),telnum varchar(10));

mysql> insert into test values(1,'zs','110'),(2,'l4',120),(3,'w5',119),(4,'z4',112);

mysql> explain select * from test where telnum=120;

mysql> alter table test add index idx_tel(telnum);

mysql> explain select * from test where telnum=120;

mysql> explain select * from test where telnum=120;

mysql> explain select * from test where telnum='120';


6. <> ,not in 不走索引

mysql> select * from tab where telnum <> '1555555';

mysql> explain select * from tab where telnum <> '1555555';

单独的>,<,in 有可能走,也有可能不走,和结果集有关,尽量结合业务添加limit

or或in尽量改成union

EXPLAIN  SELECT * FROM teltab WHERE telnum IN ('110','119');

#改写成

EXPLAIN SELECT * FROM teltab WHERE telnum='110'

UNION ALL

SELECT * FROM teltab WHERE telnum='119'


7.like "%_" 百分号在最前面不走

#走range索引扫描

EXPLAIN SELECT * FROM teltab WHERE telnum LIKE '31%';

#不走索引

EXPLAIN SELECT * FROM teltab WHERE telnum LIKE '%110';

%linux%类的搜索需求,可以使用Elasticsearch -------> ELK


8.单独引用联合索引里非第一位置的索引列

CREATE TABLE t1 (id INT,NAME VARCHAR(20),age INT ,sex ENUM('m','f'),money INT);

ALTER TABLE t1 ADD INDEX t1_idx(money,age,sex);

DESC t1

SHOW INDEX FROM t1

#走索引的情况测试

EXPLAIN SELECT NAME,age,sex,money FROM t1 WHERE money=30 AND age=30  AND sex='m';

#部分走索引

EXPLAIN SELECT NAME,age,sex,money FROM t1 WHERE money=30 AND age=30;

EXPLAIN SELECT NAME,age,sex,money FROM t1 WHERE money=30  AND sex='m'; 

#不走索引

EXPLAIN SELECT  NAME,age,sex,money FROM t1 WHERE age=20

EXPLAIN SELECT NAME,age,sex,money FROM t1 WHERE age=30 AND sex='m';

EXPLAIN SELECT NAME,age,sex,money FROM t1 WHERE sex='m';


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