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  • MySQL(四)

    索引及执行计划

    索引就好比一本书的目录,它会让你更快的找到内容
    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。

    常用btree索引


    索引基本管理:

    desc 查看信息看key值有没有所有信息

    创建和删除:
      alter table student add index idx_name(stu_name);     idx_name  索引的名字

        这是在表的列上创建索引
      

      alter table student drop index idx_name;
    或者

      create index inx_name on stu(stu_name); 
      drop index inx_name on stu;

    查询索引设置
      desc student;

      show index from student;

    用expain查看SQL的执行计划
    mysql> explain select id,name from test where name='oldboy'G
    explain select SQL_NO_CACHE * from test where name='oldboy'G
    SQL_NO_CACHE的作用是禁止缓存查询结果。


    主键索引: 唯一、非空
    走主键索引的查询效率是最高的,我们尽量每个表有一个主键,并且将来查询的时候计量以主键为条件查询

    建表时 指定一个非空并且唯一的列为主键

    CREATE TABLE `test` (
    `id` int(4) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `name` char(20) NOT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;

     

    建表后

    CREATE TABLE `test1` (
    `id` int(4) NOT NULL,
    `name` char(20) NOT NULL
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=UTF8;
    增加自增主键
      alter table test1 change id id int(4) primary key not null auto_increment;

     

    前缀索引: 选列的前几个字符作为索引的查询条件  来简化索引
      create index index_name on student(stu_id(8));

    查看索引为前八个字符作为条件

      show index from student;

    联合索引:
      where a女生 and b身高165 and c身材好

      index(a,b,c)

    特点:前缀生效特性。

      a,ab,abc,ac 可以走索引。
      b bc c 不走索引。

    原则:把最常用来作为条件查询的列放在前面。

    走索引
      select * from people where a='nv' and b>=165 and tizhong<=120;
      select * from people where a='nv' and b>=165;
      select * from people where a='nv';
      select * from people where a='nv' and tizhong<=120;

      以上查询符合建立联合索引

      alter table student add index minx(gender,age);


    唯一性索引: 普通索引前面加上unique
      create unique index index_name on test(name);

    -------------------------------------------------

    explain 调取语句的执行计划。

    主要是判断语句是否走索引


    explain select stu_name,gender,age from student where gender='F' and age <20;


    mysql> explain select name,gender,age from test where gender='F' and age <20;
    +----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-----------------------+
    | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
    +----+-------------+-------+-------+---------------+----------+---------+------+------+-----------------------+
    | 1 | SIMPLE    |     test | range | inx_test | inx_test | 7 | NULL | 1 | Using index condition |


    type : 表示MySQL在表中找到所需行的方式,又称“访问类型”,

    常见类型如下:

      ALL,index, range, ref, eq_ref, const, system, NULL

      从左到右,性能从最差到最好

    ALL:
      Full Table Scan, MySQL将遍历全表以找到匹配的行

      如果显示ALL,说明查询没有走索引:

      1、语句本身的问题
      2、索引的问题,没建立索引

    index:Full Index Scan,index与ALL区别为index类型只遍历索引树
      例子:
        explain select count(*) from stu ;

    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。
      where 条件中有范围查询或模糊查询时
      > < >= <= between and in () or
      like 'xx%'

      当mysql使用索引去查找一系列值时,例如IN()和OR列表,也会显示range(范围扫描),当然性能上面是有差异的。


    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

      where stu_name='xiaoming'

      explain select * from stu where stu_name='aa';

    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

      join条件使用的是primary key或者 unique key


    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

      explain select * from city where id=1;


    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 name,population from city;
    +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
    | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
    +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
    | 1 | SIMPLE | city | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 4188 | NULL |
    +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+


    Extra:

      Using temporary
      Using filesort
      Using join buffer

    排序 order by ,group by ,distinct,排序条件上没有索引
    explain select * from city where countrycode='CHN' order by population;

    在join 的条件列上没有建立索引

     

    -------------------------------------------------
    一、数据库索引的设计原则:

    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。

    2.为经常需要排序、分组和联合操作的字段建立索引
      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。


      select count(DISTINCT population ) from city;  看population不重复的 有多少行
      select count(*) from city;                                     看总行数      看到不重复的行更多那就可以吧这个列建立索引

     

    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。

     

    ------------------------以上的是重点关注的,以下是能保证则保证的--------------------

    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.尽量使用数据量少的索引
      如果索引的值很长,那么查询的速度会受到影响。例如,对一个CHAR(100)类型的字段进行全文
      检索需要的时间肯定要比对CHAR(10)类型的字段需要的时间要多。

     

    7.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。

    ---------------------------------------------二、开发规范---------------------------------------------------------------

    不走索引的情况:
    重点关注:
    1) 没有查询条件,或者查询条件没有建立索引

      select * from tab; 全表扫描。
      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。


    (1)select * from tab;

    SQL改写成以下语句:
    selec * from tab order by price limit 10 需要在price列上建立索引

    (2)
    select * from tab where name='zhangsan' name列没有索引

    改:
    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30%以上。

    查询的结果集,超过了总数行数30%,优化器觉得就没有必要走索引了。

    假如:tab表 id,name id:1-100w ,id列有索引

    select * from tab where id>500000;


    如果业务允许,可以使用limit控制。

    怎么改写 ?
    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
    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。

     

    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.
    由于表的字段tu_mdn定义为varchar2(20),但在查询时把该字段作为number类型以where条件传给数据库,
    这样会导致索引失效. 错误的例子:select * from test where tu_mdn=13333333333;
    正确的例子:select * from test where tu_mdn='13333333333';
    ------------------------
    mysql> alter table tab add index inx_tel(telnum);
    Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
    Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

    mysql>
    mysql>
    mysql>
    mysql> desc tab;
    +--------+-------------+------+-----+---------+-------+
    | Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
    +--------+-------------+------+-----+---------+-------+
    | id | int(11) | YES | | NULL | |
    | name | varchar(20) | YES | | NULL | |
    | telnum | varchar(20) | YES | MUL | NULL | |
    +--------+-------------+------+-----+---------+-------+
    3 rows in set (0.01 sec)


    mysql> select * from tab where telnum='1333333';
    +------+------+---------+
    | id | name | telnum |
    +------+------+---------+
    | 1 | a | 1333333 |
    +------+------+---------+
    1 row in set (0.00 sec)

    mysql> select * from tab where telnum=1333333;
    +------+------+---------+
    | id | name | telnum |
    +------+------+---------+
    | 1 | a | 1333333 |
    +------+------+---------+
    1 row in set (0.00 sec)

    mysql> explain select * from tab where telnum='1333333';
    +----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------+
    | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
    +----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------+
    | 1 | SIMPLE | tab | ref | inx_tel | inx_tel | 63 | const | 1 | Using index condition |
    +----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------+
    1 row in set (0.00 sec)

    mysql> explain select * from tab where telnum=1333333;
    +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
    | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
    +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
    | 1 | SIMPLE | tab | ALL | inx_tel | NULL | NULL | NULL | 2 | Using where |
    +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
    1 row in set (0.00 sec)


    mysql> explain select * from tab where telnum=1555555;
    +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
    | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
    +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
    | 1 | SIMPLE | tab | ALL | inx_tel | NULL | NULL | NULL | 2 | Using where |
    +----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
    1 row in set (0.00 sec)

    mysql> explain select * from tab where telnum='1555555';
    +----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------+
    | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
    +----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------+
    | 1 | SIMPLE | tab | ref | inx_tel | inx_tel | 63 | const | 1 | Using index condition |
    +----+-------------+-------+------+---------------+---------+---------+-------+------+-----------------------+
    1 row in set (0.00 sec)

    mysql>


    ------------------------

    6)
    <> ,not in 不走索引

    EXPLAIN SELECT * FROM teltab WHERE telnum <> '110';
    EXPLAIN SELECT * FROM teltab WHERE telnum NOT IN ('110','119');
    ------------
    mysql> select * from tab where telnum <> '1555555';
    +------+------+---------+
    | id | name | telnum |
    +------+------+---------+
    | 1 | a | 1333333 |
    +------+------+---------+
    1 row in set (0.00 sec)

    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

    EXPLAIN SELECT * FROM teltab WHERE telnum LIKE '31%' 走range索引扫描

    EXPLAIN SELECT * FROM teltab WHERE telnum LIKE '%110' 不走索引


    %linux%类的搜索需求,可以使用elasticsearch


    %linux培训%

     

    8) 单独引用复合索引里非第一位置的索引列.
    列子:
    复合索引:

    DROP TABLE t1
    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';
    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'; ----->部分走索引
    不走索引的:
    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';

     

    存储引擎查询

     -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    show engines;    查看支持的存储引擎
    show create table city;  查看表的存储引擎
    show table status like 'city'G 同上
    select table_schema,table_name,engine from information_schema.tables where table_schema='world';    查询world库的所有表的存储引擎
    select table_schema,table_name,engine from information_schema.tables where table_schema='mysql';   同上
    select table_schema,table_name,engine from information_schema.tables where engine='csv';                   查询整个数据库中 使用CSV引擎的表

     设置存储引擎

    1、在启动配置文件中设置服务器存储引擎:
      [mysqld]
      default-storage-engine=<Storage Engine>
    2、使用 SET 命令为当前客户机会话设置:
      SET @@storage_engine=<Storage Engine>;
    3、在 CREATE TABLE 语句指定:
      CREATE TABLE t (i INT) ENGINE = <Storage Engine>;

     

     

     

    表空间:

    共享表空间:主要存放系统元数据等
    独立表空间:主要存放用户数据


    共享表空间设置:

    innodb_data_file_path=ibdata1:50M;ibdata2:50M:autoextend

    innodb_data_file_path=ibdata1:12M;ibdata2:50M:autoextend ----错误的配置XXX

    innodb_data_file_path=ibdata1:76M;ibdata2:50M:autoextend -----正确的配置

    ----------------------------------------------------------------------------------------------

    ----------------------------------------------------------------------------------------------

    ----------------------------------------------------------------------------------------------

     

     

    MySQL日志管理

    MySQL日志——(2)错误日志

    配置方法:
      [mysqld]
      log-error=/data/mysql/mysql.log
    查看配置方式:
      mysql> show variables like '%log%error%';
    作用:
    记录mysql数据库的一般状态信息及报错信息,是我们对于数据库常规报错处理的常用日志。

    MySQL日志——(3)一般查询日志
    配置方法:
      [mysqld]
      general_log=on
      general_log_file=/data/mysql/server2.log
    查看配置方式:
      show variables like '%gen%';
    作用:
    记录mysql所有执行成功的SQL语句信息,可以做审计用,但是我们很少开启

    MySQL日志——二进制日志(2)
    1、二进制日志都记录了什么?
      已提交的数据记录,以event的形式记录到二进制文件中
    2、二进制记录格式有哪些?
      row:行模式,即数据行的变化过程,上图中Age=19修改成 Age=20的过程事件。
      statement:语句模式,上图中将update语句进行记录。
      mixed:以上两者的混合模式。
    3、三总模式有什么优缺点?
    4、binlog的作用
      备份恢复、复制

    二进制日志的管理(1)
    1、开启二进制日志
      set sql_log_bin=0 在会话级别修改为临时关闭
      vi /etc/my.cnf
      log-bin=/data/mysql/mysql-bin 在全局打开binlog

      binlog_format=row

    2、设置二进制日志记录格式(建议是ROW):
    配置文件中修改:
      binlog-format=ROW
    命令行修改
      mysql> SET GLOBAL binlog_format = 'STATEMENT';
      mysql> SET GLOBAL binlog_format = 'ROW';
      mysql> SET GLOBAL binlog_format = 'MIXED';
    3、查看binlog设置
      show variables like '%binlog%';

    4、binlog的刷新策略或叫同步策略

      sync_binlig=1   每次的事物提交都写入磁盘

    二进制日志管理(2)
    查询二进制日志文件
    ls -l /data/mysql/mysql-bin*

    mysql> SHOW BINARY LOGS;
    +---------------+-----------+
    | Log_name | File_size |
    +---------------+-----------+
    | binlog.000015 | 724935 |
    | binlog.000016 | 733481 |

    mysql> SHOW MASTER STATUS;
    +---------------+----------+--------------+------------------+
    |       File            | Position | Binlog_Do_DB   | Binlog_Ignore_DB |
    +---------------+----------+--------------+------------------+
    | binlog.000016 | 733481   | world_innodb     |      manual,mysql |

    二进制日志管理(3)
      获取二进制日志的内容及事件

    二进制日志管理(4)
      刷新二进制日志
      flush logs
      截取二进制日志
      mysqlbinlog --start-position= --stop-position= >a.sql
    问题:
      1、什么是事件?
      2、什么是position ?


    二进制日志 实际操作

     

    新建一个二进制日志的路径和文件并授权

    mkdir /data/binlog -p
    chown -R mysql.mysql /data/binlog

    vim /etc/my.cnf

    log-bin=/data/binlog
    binlog_format=row
    sync_binlog=1


    show binary logs;                                    查看当前所有可用的二进制日志信息
    show binlog events in 'my-bin.000002'   看二进制文件的 信息
    show master status;                                看当前正在使用的二进制日志      

     

    mysqlbinlog --base64-output=decode-rows -v my-bin.000002    

    转码以decode-rows 打印二进制的内容

    mysqlbinlog --start-position=120 --stop-position=721 my-bin.000002

    截取二进制内容

    mysqbinlog --start-position=340 --stop-position=721 my-bin.000002 >/tmp/binlog.sql

    截取内容导入到文件

    使用二进制日志恢复数据

    use lufei;

    set sql_log_bin=0; 临时关闭二进制日志的记录  然后进行恢复

    source  /mysql/data/mysql-bin.000017    指定文件恢复

    也可以截取部分二进制文件内容进行恢复,跳过或避免恢复错误的操作

    set sql_log_bin=0;

    source /tmp/binlog.sql     选择保存的截取部分  实时点恢复


    flush logs;   刷新日志/重新增加一个二进制文件

    删除二进制:
      默认情况下,不会删除旧的日志文件。
      根据存在时间删除日志:
      SET GLOBAL expire_logs_days = 90;
      …或者…
      PURGE BINARY LOGS BEFORE now() - INTERVAL 3 day;  删除三天以前的
      根据文件名删除日志:
      PURGE BINARY LOGS TO 'mysql-bin.000010';

      reset master;  清理所有的日志
    -------------------
    MySQL的慢查询日志

    功能:
      slow-log,记录所有条件内的慢的SQL语句
      优化的一种工具日志。帮我们定位问题。
      是将mysql服务器中影响数据库性能的相关SQL语句记录到日志文件
      通过对这些特殊的SQL语句分析,改进以达到提高数据库性能的目的。

    慢日志设置:
      long_query_time    :  设定慢查询的阀值,超出次设定值的SQL即被记录到慢查询日志,缺省为10s
      slow_query_log      :  指定是否开启慢查询日志
      slow_query_log_file :  指定慢日志文件存放位置,可以为空,系统会给一个缺省的文件host_name-slow.log
      min_examined_row_limit:查询检查返回少于该参数指定行的SQL不被记录到慢查询日志
      log_queries_not_using_indexes: 不使用索引的慢查询日志是否记录到索引

    配置例子:
      slow_query_log=1 
      slow_query_log_file=/data/slow/slow.log
      long_query_time=0.5
      log_queries_not_using_indexes


    处理慢日志:
      mysqldumpslow命令 排序日志内容

      mysqldumpslow -s c -t 10 /data/slow/slow.log
      mysqldumpslow -s at -t 10 /data/slow/slow.log


    这会输出记录次数最多的10条SQL语句,
    其中:
    -s
    是表示按照何种方式排序
    c、t、l、r分别是按照记录次数、时间、查询时间、返回的记录数来排序。
    ac、at、al、ar,表示相应的倒叙。
    -t
    是top n的意思,即为返回前面多少条的数据;

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    UVA 10127题目描述
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