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20200129 3. MySQL 索引原理 - 拉勾教育

作者：互联网

MySQL 索引原理

索引类型

索引可以提升查询速度，会影响 where 查询，以及 order by 排序。MySQL 索引类型如下：

普通索引

这是最基本的索引类型，基于普通字段建立的索引，没有任何限制。

创建普通索引的方法如下：

CREATE INDEX <索引的名字> ON tablename (字段名);
ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (字段名);
CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (字段名) );

唯一索引

与"普通索引"类似，不同的就是：索引字段的值必须唯一，但 允许有空值 。在创建或修改表时追加唯一约束，就会自动创建对应的唯一索引。

创建唯一索引的方法如下：

CREATE UNIQUE INDEX <索引的名字> ON tablename (字段名);
ALTER TABLE tablename ADD UNIQUE INDEX [索引的名字] (字段名);
CREATE TABLE tablename ( [...], UNIQUE [索引的名字] (字段名) ;

主键索引

它是一种特殊的唯一索引，不允许有空值。在创建或修改表时追加主键约束即可，每个表只能有一个主键。

创建主键索引的方法如下：

CREATE TABLE tablename ( [...], PRIMARY KEY (字段名) );
ALTER TABLE tablename ADD PRIMARY KEY (字段名);

复合索引

单一索引是指索引列为一列的情况，即新建索引的语句只实施在一列上；用户可以在多个列上建立索引，这种索引叫做组复合索引（组合索引）。复合索引可以代替多个单一索引，相比多个单一索引复合索引所需的开销更小。

索引同时有两个概念叫做窄索引和宽索引，窄索引是指索引列为1-2列的索引，宽索引也就是索引列超过2列的索引，设计索引的一个重要原则就是能用窄索引不用宽索引，因为窄索引往往比组合索引更有效。

创建组合索引的方法如下：

CREATE INDEX <索引的名字> ON tablename (字段名1，字段名2...);
ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (字段名1，字段名2...);
CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (字段名1，字段名2...) );

复合索引使用注意事项：

全文索引

查询操作在数据量比较少时，可以使用 like 模糊查询，但是对于大量的文本数据检索，效率很低。如果使用全文索引，查询速度会比 like 快很多倍。在MySQL 5.6 以前的版本，只有 MyISAM 存储引擎支持全文索引，从 MySQL 5.6 开始 MyISAM 和 InnoDB 存储引擎均支持。

创建全文索引的方法如下：

CREATE FULLTEXT INDEX <索引的名字> ON tablename (字段名);
ALTER TABLE tablename ADD FULLTEXT [索引的名字] (字段名);
CREATE TABLE tablename ( [...], FULLTEXT KEY [索引的名字] (字段名) ;

和常用的 like 模糊查询不同，全文索引有自己的语法格式，使用 match 和 against 关键字，比如：

select * from user
where match(name) against('aaa');

全文索引使用注意事项：

索引原理

MySQL官方对索引定义：是存储引擎用于快速查找记录的一种数据结构。需要额外开辟空间和数据维护工作。

索引涉及的理论知识：二分查找法、Hash 和 B+Tree

Hash 结构

B+Tree 结构

B-Tree 结构

B+Tree结构

相比 B 树，B+ 树进行范围查找时，只需要查找定位两个节点的索引值，然后利用叶子节点的指针进行遍历即可。而 B 树需要遍历范围内所有的节点和数据，显然 B+Tree 效率高。

聚簇索引和辅助索引

聚簇索引和非聚簇索引：B+Tree 的叶子节点存放主键索引值和行记录就属于聚簇索引；如果索引值和行记录分开存放就属于非聚簇索引。

主键索引和辅助索引：B+Tree 的叶子节点存放的是主键字段值就属于主键索引；如果存放的是非主键值就属于辅助索引（二级索引）。

在 InnoDB 引擎中，主键索引采用的就是聚簇索引结构存储。

索引分析与优化

EXPLAIN

MySQL 提供了一个 EXPLAIN 命令，它可以对 SELECT 语句进行分析，并输出 SELECT 执行的详细信息，供开发人员有针对性的优化。例如：

EXPLAIN 命令的输出内容大致如下：

mysql> EXPLAIN SELECT * from user\G;
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: user
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 3
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

回表查询

在之前介绍过， InnoDB 索引有聚簇索引和辅助索引。聚簇索引的叶子节点存储行记录， InnoDB 必须要有，且只有一个。辅助索引的叶子节点存储的是主键值和索引字段值，通过辅助索引无法直接定位行记录，通常情况下，需要扫码两遍索引树。先通过辅助索引定位主键值，然后再通过聚簇索引定位行记录，这就叫做回表查询，它的性能比扫一遍索引树低。

总结：通过索引查询主键值，然后再去聚簇索引查询记录信息

覆盖索引

最左前缀原则

复合索引使用时遵循最左前缀原则，最左前缀顾名思义，就是最左优先，即查询中使用到最左边的列，那么查询就会使用到索引，如果从索引的第二列开始查找，索引将失效。

img

LIKE 查询

面试题：MySQL 在使用 like 模糊查询时，索引能不能起作用？

回答：MySQL在使用Like模糊查询时，索引是可以被使用的，只有把 % 字符写在后面才会使用到索引。

select * from user where name like '%o%'; 	//不起作用
select * from user where name like 'o%'; 	//起作用
select * from user where name like '%o'; 	//不起作用

NULL 查询

面试题：如果 MySQL 表的某一列含有 NULL 值，那么包含该列的索引是否有效？

对 MySQL 来说， NULL 是一个特殊的值，从概念上讲， NULL 意味着“一个未知值”，它的处理方式与其他值有些不同。比如：不能使用 =，<，> 这样的运算符，对 NULL 做算术运算的结果都是 NULL ， count 时不会包括 NULL 行等， NULL 比空字符串需要更多的存储空间等。

NULL 列需要增加额外空间来记录其值是否为 NULL 。对于 MyISAM 表，每一个空列额外占用一位，四舍五入到最接近的字节。

虽然 MySQL 可以在含有 NULL 的列上使用索引，但 NULL 和其他数据还是有区别的，不建议列上允许为 NULL 。最好设置 NOT NULL ，并给一个默认值，比如 0 或空字符串等，如果是 datetime 类型，也可以设置系统当前时间或某个固定的特殊值，例如 '1970-01-01 00:00:00' 。

索引与排序

MySQL 查询支持 filesort 和 index 两种方式的排序， filesort 是先把结果查出，然后在缓存或磁盘进行排序操作，效率较低。使用 index 是指利用索引自动实现排序，不需另做排序操作，效率会比较高。

filesort 有两种排序算法：双路排序和单路排序。

如果我们 Explain 分析 SQL ，结果中 Extra 属性显示 Using filesort ，表示使用了 filesort 排序方式，需要优化。如果 Extra 属性显示 Using index 时，表示覆盖索引，也表示所有操作在索引上完成，也可以使用 index 排序方式，建议大家尽可能采用覆盖索引。

查询优化

慢查询定位

慢查询优化

分页查询优化

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来源： https://www.cnblogs.com/huangwenjie/p/14346322.html