MySQL索引详解

MYSQL索引分类

在一个表中，主键索引只能有一个，唯一索引可以有多个

1. 主键索引：即一个索引只包含单个列，一个表可以有多个单值索引。

--该语句添加一个主键，这意味着索引值必须是唯一的，且不能为NULL
ALTER TABLE tb1_name ADD RPIMARY KEY(column_list);

2. 唯一索引：索引列的值必须唯一，但允许有空值。

--这条语句创建索引的值必须是唯一的（除了NULL外，NULL可能会出现多次）
ALTER TABLE tb1_name ADD UNIQUE index_name(column_list);

3. 普通索引：默认，可以使用index，key关键字设置

--添加普通索引，索引值可出现多次
ALTER TABLE tal_name ADD INDEX index_name(column_list);

3. 全文索引：在特定的数据引擎下才有（MyISAM），快速定位数据

--该语句指定了索引为FULLTEXT，用于全文索引
ALTER TABLE tb1_name ADD FULLTEXT index_name(column_list);

MYSQL索引结构

1. BTree索引

• 检索原理：B+Tree结构，如下图所示：

2. Hash索引

3. full-text全文索引

4. R-Tree索引

索引优劣

优势

• 提高数据检索的效率，降低数据库的IO成本

• 通过索引对数据进行排序，降低数据排序的成本，降低了CPU的消耗

劣势

• 实际上索引也是一张表，该表保存了主键与索引字段，并指向实体表的记录，所以索引列也是要占用空间的

• 虽然索引大大提高了查询速度，同时却会降低更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE和DELETE。因为更新表时，MySQL不仅要保存数据，还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列的字段，都会调整因为更新带来的键值变化后的索引信息。

• 索引只是提高效率的一个因素，如果你的MySQL有大数据量的表，就需要花时间研究建立最优秀的索引，或优化查询

索引原则

创建索引的情况

1. 主键自动建立唯一索引

2. 频繁作为查询条件的字段应该创建索引

3. 查询中与其它表关联的字段，外键关系建立索引

4. 频繁更新的字段不适合创建索引（因为每次更新不单单是更新了记录还会更新索引）

5. Where条件里用不到的字段不创建索引

6. 单键、组合索引的选择问题（在高并发下倾向于创建组合索引）

7. 查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问将大大提高排序速度

8. 查询中统计或者分组字段（group by最好是有索引的）

不适合创建索引的情况

1. 表记录太少不需要建立

2. 经常增删改的表（每次的操作都会重新构建索引，大大降低了操作效率）

3. 数据重复且分布平均的表字段，因此应该只为最经常查询和最经常排序的数据列建立索引。（如果某个数据列包含许多重复的内容，为它建立索引就没有太大的实际效果）

索引失效

1. 最好使用全值匹配，也就是查询的字段为索引字段

2. 最佳左前缀法则：如果索引了多列，要遵守最左前缀法则，指的是查询从索引的最左前列开始并且不跳过索引中的列

3. 不在索引列中做任何操作（计算、函数、（自动or手动）），会导致索引失效而转向全表扫描

4. 存储引擎不能使用索引中范围条件右边的列

5. 尽量使用引擎索引（只访问索引的查询（索引列和查询列一直）），减少select *

6. mysql在使用不等于（！=或者<>）的时候无法使用索引会导致全表扫描

7. is null，is not null 也无法使用索引

8. like以通配符开头（‘%abc...’）mysql索引失效会变成全表扫描的操作（可以使用组合索引取巧处理）

9. 字符串不加单引号索引失效

10. 少用or，用它来连接时会索引失效

参考博文：http://blog.codinglabs.org/articles/theory-of-mysql-index.html

性能分析

案例：

select * from personnal 

1. id：select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序

   • id相同，执行顺序由上至下

   • id不同，如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行

   • id有相同的有不同的，值越大，优先级越高，衍生表（虚表）是DERIVED+id值

2. select_type：主要用于区别聚合查询、子查询等的复杂查询

• SIMPLE：简单的select查询，查询中不包含子查询或者UNION

• PRIMARY：查询中若包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为该状态

• SUBQUERY：在select或where列表中包含子查询

• DERIVED：在FROM列表中包含的子查询被标记为DERIVED（衍生），Mysql会递归执行这些子查询，把结果放在临时表里。

• UNION：若第二个select出现在union之后，则被标记为union。若union包含在from子句的子查询中，外层select将被标记为：DERIVED

• UNION RESULT：从UNION表获取结果的SELECT

3. table：数据是关于哪一张表的

4. type：显示查询使用了何种类型（system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL），一般来说，查询至少需要达到range级别，最好能达到ref

5. possible_keys：显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个。查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出。但不一定被查询实际使用

6. key：实际使用的索引，如果为NULL，则没有使用索引，查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中

7. key_len：表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度。在不损失精确性的情况下，长度越短越好，key_len显示的值为索引字段的最长可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的。

8. ref：显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常量。哪些列或常量被用于查找索引列上的值

9. rows：根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数

10. Extra：包含不适合在其它列中显示但十分重要的额外信息

    • Using filesort：说明mysql会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取，MYSQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”

    • Using temporary：使用了临时表保存中间结果，MySQL在对查询结果排序是使用临时表。常见于排序order by和分组查询group by

    • Using index：①表示相应的select操作中使用了覆盖索引（Convering Index），避免访问了表的数据行，效率不错；②如果同时出现using where，表明索引被用来执行索引键值的查找；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；④覆盖索引：解释一：就是select的数据列只用从索引中就能够获取，不必读取数据行，MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根据索引再次读取数据文件，换句话说查询列要被所建索引覆盖。解释二：索引是高效找到行的方法之一，但是一般数据库也能使用索引找到一个列的数据，因此它不必读取整个行。毕竟索引叶子节点存储了它们索引的数据，当能通过读取索引就可以得到想要的数据，那就不需要读取行了。一个索引包含了（或覆盖了）过滤查询的数据就叫做覆盖索引。

    ①如果要使用覆盖索引，一定要注意select列表中只取出需要的列，不可select *；②因为如果将所有字段一起做索引会导致索引文件过大，查询性能下降。

    • Using where：表明使用了where过滤

    • Using join buffer：使用了连接缓存

    • impossible where：where子句的值总是false，不能用来获取任何元素

    • select tables optimized away：在没有GROUPBY子句的情况下，基于索引优化MIN/MAX操作或者对于MyISAM存储引擎优化COUNT（*）操作，不必等到执行阶段再进行计算，查询执行计划生成的阶段即完成优化。

    • distinct：优化distinct操作，在找到第一匹配的元组后即停止找同样值的动作