MySQL(二)MySQL的索引
作者:互联网
MySQL(二)MySQL的索引
索引介绍
索引是什么
官方介绍索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。更通俗的说,数据库索引好比是一本书的目录,能加快数据库的查询速度。
索引的优劣势
优势:
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可以提高数据检索的性能,降低数据库的IO成本,类似于书的目录。–检索
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通过索引列对数据进行排序,降低数据排序的成本,降低了CPU的消耗。 --排序
- 被索引的列会自动进行排序,包括【单列索引】和【组合索引】,只是组合索引的怕排序要复杂一些。
- 如果按照索引的列进行排序,对应order by语句来说,效率会提高很多。
- where 索引列在存储引擎层处理,索引下推ICP。
- 覆盖索引 select字段 字段是索引。
劣势:
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索引会占用磁盘空间。
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索引会提高查询效率,但是会降低更新效率,比如每次对表的增删改操作。
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MySQL不仅要保存数据,还要保存或者更新对应的索引文件。
索引的分类
单列索引、组合索引、全文索引、空间索引、位图索引(oracle)
单列索引之普通索引
CREATE INDEX index_name ON table(column(length));
ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name(column(length));
单列索引值唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table(column(length));
ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE INDEX index_name(column(length));
组合索引
ALTER TABLE article ADD INDEX index_name_time (title(50),time(10));
删除索引
DROP INDEX index_name ON table;
查看索引
SHOW INDEX FROM table_name \G;
索引原理分析
索引的存储结构
- 索引是在存储引擎中实现的,也就是说不同的存储引擎,会使用不同的索引。
- MyISAM和InnoDB存储引擎:只支持B+TREE索引,也就是说默认使用BTREE,不能够更换。
- MEMORY/HEAP存储引擎:支持HASH和BTREE索引。
B树和B+树数据结构实例网站:https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html
非聚集索引(MyISAM)
索引和数据是分开存储的
主键索引
主键索引是一个B+tree,tree上存的是每一行数据的地址;
辅助索引
辅助索引是一个B+tree,tree上存的是每一行数据的地址;
聚集索引(InnoDB)
主键索引
主键索引是一个B+tree,数据挂在主键索引上;
主键:
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有主键
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没有主键
- 找唯一字段当主键
- 自动生成伪列当主键
辅助索引
辅助索引是一个B+tree,主键挂在辅助索引上;
利用组合索引形成覆盖索引
可以利用组合索引完成覆盖索引,就可以不需要检索两次索引树,就可使用辅助索引完成查询。
索引的使用场景
哪些情况需要创建索引
- 主键自动建立唯一索引
- 频繁作为查询条件的字段应该创建索引 where
- 多表关联查询中,关联字段应该创建索引 on 两边都要创建索引
- 查询中排序的字段,应该创建索引,因为B+TREE 有顺序
- 覆盖索引 不需要回表 组合索引
- 统计或者分组字段,应该创建索引
哪些情况不需要创建索引
- 表的记录太少,索引是要有存储开销
- 频发更新索引需要维护
- 查询字段使用频率不高
索引失效
查看执行计划
explain出来的信息有10列,分别是
id、select_type、table、type、possible_keys、key、key_len、ref、rows、Extra
创建三张表来查看sql的执行计划
# --用户表
create table tuser(
id int primary key,
loginname varchar(100),
name varchar(100),
age int,
sex char(1),
dep int,
address varchar(100)
);
# --部门表
create table tdep(
id int primary key,
name varchar(100)
);
# --地址表
create table taddr(
id int primary key,
addr varchar(100)
);
# --创建普通索引
alter table tuser add index idx_dep(dep);
# --创建唯一索引
alter table tuser add unique index idx_loginname(loginname);
# --创建组合索引
alter table tuser add index idx_name_age_sex(name,age,sex);
# --创建全文索引
alter table taddr add fulltext ft_addr(addr);
insert into tuser values (1,'ls','lisi',18,1,1,'xian');
insert into tuser values (2,'zs','zhangsan',19,1,2,'xian');
insert into tuser values (3,'ww','wangwu',20,1,2,'shanghai');
insert into tuser values (4,'ll','liuliu',18,2,1,'beijing');
insert into tuser values (5,'qf','qifeng',22,2,3,'xian');
insert into tuser values (6,'bd','badang',23,1,1,'xian');
insert into tdep values (1,'ls');
insert into taddr values (1,'beijing');
explan 每个字段的含义
- id :每个查询都会自动分配一个id
表示查询中的顺序,一般会有下面三种情况
1.id相同:执行顺序从上到下
2.id不同:如果是子查询 id好会增大,id号越大,查询优先级越高
3.id相同的、不同的,同时存在
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select_type:查询类型:主要用于区别 普通查询、联合查询(union、union all)、子查询等复杂查询
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# SIMPLE :不包含union、union all 或者不包含子查询的 简单查询,有连接查询时,外层的查询为SIMPLE,且只有一个 explain select * from tuser; # PRIMARY :有union 或者子查询的语句,最外层的查询 即为PRIMARY explain select (select name from tuser) from tuser; # SUBQUERY :除了from包含的子查询为其他的都可能是SUBQUERY explain select (select name from tuser) from tuser; # DEPENDENT SUBQUERY :表示这个查询收到外部查询的影响 explain select id,name,(select name from tdep a where a.id = b.id) from tuser b; # UNION、UNION RESULT :表示union链接的两个查询,除了第一个(PRIMARY)外后面的都是union explain select * from tuser union select * from tuser; # DEPENDENT UNION :表示union、union all链接的两个查询,表示这个查询收到外部查询的影响 explain select * from tuser where sex in (select sex from tuser where sex=1 union select sex from tuser where sex=2); # union result :表示包含union、union all的结果集,他不需要参与查询,所以id为null # derived :from字句中出现的子查询,也叫做派生表; explain select * from (select * from tuser where id=1) a;
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table:
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1.显示查询表的名字,如果使用了别名,这里将显示别名 2.如果不涉及对表的操作,这里显示null 3.如果显示为尖括号括起来的就表示这是个临时表,后边的N就是执行计划中的id,表示结果来自与这个查询产生 4.如果是尖括号括起来的<union M,N>,与上面类似,也是一个临时表,表示这个结果来自于union查询的id为M,N的结果集
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type:性能依次从好到差
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# 除了All之外,其他的类型都可以用到索引,除了index_merge外,其他的type都只用到一个索引 # 优化器会选择最优的一个索引 # 最少要索引使用到range级别。 # sxystem:表中只有一行数据或者空表 explain select * from (select * from tuser where id=1) a; # const(重要):使用唯一索引或者主键,返回记录一定是1记录的等值where条件的时,通常type是const。其他数据库一般叫做为一索引扫描 explain select * from tuser where id=1;#主键索引 explain select * from tuser where loginname='ls';#唯一索引 # eq_ref:链接字段主键或者唯一索引,此类型通常出现在多表的join查询,表示对前表的每一个结果,都只能在后表中匹配到一行结果,并且查询的比较操作通常是‘=’,查询效率较高 explain select a.id,a.dep from tuser a left join tdep b on a.dep=b.id; # ref(重要):针对非唯一索引,使用‘=’查询非主键,或者是使用了最左前缀规则索引查询 explain select dep from tuser where dep='1'; explain select sex from tuser where name='lisi' and age ='18'; # fulltext:全文索引检索,要注意,全文索引的优先级很高,若全文索引和普通索引同时存在时,mysql不管代价,优先选择使用全文索引 explain select * from taddr where match(addr) against('bei'); # ref_or_null:与ref方法类似,只是增加了null值的比较。实际用的不多。 # unique_subquery:用于where中的in形式子查询,子查询返回不重复值唯一值 # index_subquery:用于in形式子查询使用到了辅助索引或者in常数列表,子查询可能返回重复值,可以使用索引将子查询去重。 # range(重要):说因范围扫描,常见于使用>、<、is null、between、in、like等运算符的查询中 # -like:‘a%’使用索引 ‘%a’不使用索引 explain select * from tuser where name like 'l%'; # 其他 explain select * from tuser where id < 2; explain select * from tuser where id between 1 and 3; explain select * from tuser where id in (1,2,3); # index_merge # 表示查询使用了两个以上的索引,最后取交集或者并集,常见and,or的条件使用了不同的索引,官方排序这个在ref_or_null之后,但是实际上由于要读取两个索引,性能可能大部分时间都不如range # index(重要): 条件是出现在索引树种的节点的。可能没有完全匹配索引 # 索引全表扫描:把索引从头到尾扫一遍,常见于使用索引列就可以处理,不需要读取数据文件的查询,可以使用索引排序或者分组的查询。 # 索引覆盖 explain select loginname from tuser; explain select age from tuser order by age DESC;# 索引排序 explain select sex from tuser group by sex;# 索引分组 # All(重要):这个就是全表扫描数据文件,然后在server层进行过滤返回符合要求的记录 explain select * from tuser;
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possible_keys:此次查询中可能选用的索引,1个或者多个
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key:查询中真正使用到的索引,select_type为index_merge时,这里可能出现两个以上的索引,其他的select_type这里只会出现一个
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key_len:查看组合索引的使用情况
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1.用于处理查询的索引长度,如果是单列索引,那就整个索引长度算进去,如果是多列索引,那么查询不一定使用到所有的列,具体使用到多少个列的索引这里都会算进去,没有使用到的列这里就不计算进去 2.留意一下这个值,算一下你的多列索引总长度,就知道有没有使用到所有的列了 3.另外,ken_len只计算where条件用到的索引长度,而排序和分组就算用到了索引列,也不会计算进去
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ref:
1.如果使用的常数等值查询,这里会显示const 2.如果是连接查询,被驱动表的执行计划这里会显示驱动表的关联字段 3.如果是条件使用了表达式、函数、条件发生内部隐式转换,这里会显示func
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rows:这里是执行计划中估算的扫描行数,不是精确(innoDB不是精确值,MyISAM是精确值,主要原因是innoDB中使用了MVCC并发机制)
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extra(重要):这个列包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息系,这个列显示的信息非常多,有几十种,常用的有
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# no table use # 1.不带from字句的查询,或者from dual # 2.使用not in()字句形式子查询或者not exist运算符的连接查询,这种叫做反链接 # 3.即,一般连接查询是先查内表,再查外表,反链接就是先查询外表,在查询内表 # using filesort(重要) # 1.排序是无法使用到索引,就会出现这个。常见于order by和group by语句中 # 2.说明Mysql会使用一个外部的索引排序,而不是按照索引顺序进行读取 # 3.Mysql中无法利用索引完成的排序操作称为‘文件排序’ explain select * from tuser order by address; # using index(重要) # 查询是不需要回表查询,直接通过索引就可以获取到查询的数据 # 1.表示相应的select查询中使用到了覆盖索引(covering index),避免访问表的数据行,效率不错 # 2.如果同时出现using where,说明索引被用来执行查找索引键值 # 3.如果没有同时出现using where,表明索引用来读取数据而非执行查找动作 explain select age,name from tuser; # using temporary # 1.表示使用了临时表存储中间结果 # 2.MySql在对查询结果order by和group by时使用了临时表 # 3.临时表可以时是内存临时表和磁盘临时表,执行计划中看不出来,需要查看status变量,used_tmp_table,used_tmp_disk_tbale才能看出来 # 4.distinct,在select部分使用了distinct关键字 explain select distinct a.id from tuser a left join tdep t on a.dep=t.id; # using where(重要) # 表示存储引擎返回的记录并不是所有的都满足查询条件,需要在server层进行过滤 explain select * from tuser where address='beijing'; # using index condition # 查询条件分为限制条件和检查条件,5.6之前,存储引擎只能根据限制条件扫描数据并返回,然后server层根据检查条件进行过滤。 # 5.6之后支持了IPC特性,可以吧检查条件也下推到存储引擎层,不符合检查条件和限制条件的数据,直接不读取,这样就大大减少了存储引擎扫描的记录数量 explain select * from tuser where name ='lisi';
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索引失效分析
# 索引全值匹配:条件与索引一一对应
explain select * from tuser where name='lisi' and age = '18' and sex='1';
# 最左前缀:如果索引了多个列,要遵守最佳左前缀法则。指的是查从索引的最左前列开始,并且不跳过索引中的列
# 错误示范
# 带头索引死
explain select * from tuser where sex='1';
# 中间索引断 (带头索引生效,其他索引失效)
explain select * from tuser where name='lisi' and sex='1';
# 正确示范
explain select *from tuser where name='lisi' and age = '18' and sex = '1';
# 不要再索引上做计算
explain select * from tuser where loginname='zs';
# 不要进行这些操作:计算、函数、自动/手动 类型转换,不然会导致索引失效而转为全表扫描
explain select * from tuser where left(loginname,1) = 'zs';
# 范围条件右边的列失效
# 出现范围条件(betwee、<、>、in等),索引不能继续使用右边的值
explain select * from tuser where name = 'lisi' and age > 18 and sex ='1';
# 尽量使用覆盖索引
# 尽量使用覆盖索引(只查询索引的列),也就是查询列和索引列一致,减少select *
explain select * from tuser;
explain select name,loginname from tuser;
# 覆盖索引
explain select loginname from tuser;
explain select name from tuser;
explain select name,age,sex from tuser;
# 索引字段上不要使用不等号
# 索引字段上使用(!= 或者 <>)判断时,会导致索引失效而转向全表扫描
# 注:主键索引会使用范围索引,辅助索引会失效
explain select * from tuser where name != 'lisi';
explain select * from tuser where id != '1';
# 主键索引字段上不可以判断null
# 主键字段上不可以使用null
# 索引字段上使用is null判断是可以使用索引
explain select * from tuser where name is null;
# is not null 不使用索引
explain select * from tuser where name is not null ;
# 索引字段使用like不以通配符开头
# 索引字段使用like以通配符开头(‘%字符串’)时,会导致索引失效,转向全表扫描
explain select * from tuser where name like '%l';
explain select * from tuser where name like 'l%';
# 使用覆盖索引可以解决这个 失效问题
explain select name,age,sex from tuser where name like '%l%';
# 索引字段字符串要加单引号(隐式转换问题)
# 索引字段是字符串的话,查询时不加单引号会导致全表扫描
explain select * from tuser where loginname=1111;
explain select * from tuser where loginname='1111';
# 索引字段不要使用or
explain select * from tuser where name='lisi' or age = 18;
标签:tuser,explain,查询,索引,MySQL,where,select 来源: https://blog.csdn.net/qq_44621930/article/details/113826744