MySQL資料庫快問快答

你在我家門口發表於2019-04-09
MySql資料庫

前言

今天樓主給大家列一下關於資料庫幾個常見問題的要點，如果大家對其中的問題感興趣，可以自行擴充套件研究。

1. UNION ALL 與 UNION 的區別

  • UNION和UNION ALL關鍵字都是將兩個結果集合併為一個。

  • UNION在進行錶連結後會篩選掉重複的記錄，所以在錶連結後會對所產生的結果集進行排序運算，刪除重複的記錄再返回結果。

  • 而UNION ALL只是簡單的將兩個結果合併後就返回。

  • 由於UNION需要排序去重，所以 UNION ALL 的效率比 UNION 好很多。

2. TRUNCATE 與 DELETE 區別

  • TRUNCATE 是DDL語句，而 DELETE 是DML語句。
  • TRUNCATE 是先把整張表drop調，然後重建該表。而 DELETE 是一行一行的刪除，所以 TRUNCATE 的速度肯定比 DELETE 速度快。
  • TRUNCATE 不可以回滾，DELETE 可以。
  • TRUNCATE 執行結果只是返回0 rows affected，可以解釋為沒有返回結果。
  • TRUNCATE 會重置水平線（自增長列起始位），DELETE 不會。
  • TRUNCATE 只能清理整張表，DELETE 可以按照條件刪除。
  • 一般情景下，TRUNCATE效能比DELETE好一點。

3. TIMESTAMP 與 DATETIME 的區別

相同點

  • TIMESTAMP 列的顯示格式與 DATETIME 列相同。顯示列寬固定在19字元，並且格式為YYYY-MM-DD HH:MM:SS。

不同點

  • TIMESTAMP
    • 4個位元組儲存，時間範圍：1970-01-01 08:00:01~2038-01-19 11:14:07。
    • 值以UTC格式儲存，涉及時區轉化，儲存時對當前的時區進行轉換，檢索時再轉換回當前的時區。
  • DATETIME
    • 8個位元組儲存，時間範圍：1000-10-01 00:00:00~9999-12-31 23:59:59。
    • 實際格式儲存，與時區無關。

4. 什麼是聯合索引

兩個或更多個列上的索引被稱作聯合索引，聯合索引又叫複合索引。

5. 為什麼要使用聯合索引

  • 減少開銷：建一個聯合索引(col1,col2,col3)，實際相當於建了(col1),(col1,col2),(col1,col2,col3)三個索引。減少磁碟空間的開銷。
  • 覆蓋索引：對聯合索引(col1,col2,col3)，如果有如下的sql: select col1,col2,col3 from test where col1=1 and col2=2。那麼MySQL可以直接通過遍歷索引取得資料，而無需回表，這減少了很多的隨機io操作。覆蓋索引是主要的提升效能的優化手段之一。
  • 效率高：索引列越多，通過索引篩選出的資料越少。有1000W條資料的表，有如下sql select from table where col1=1 and col2=2 and col3=3，假設假設每個條件可以篩選出10%的資料，如果只有單值索引，那麼通過該索引能篩選出1000W*10%=100w條資料，然後再回表從100w條資料中找到符合col2=2 and col3= 3的資料，然後再排序，再分頁；如果是聯合索引，通過索引篩選出1000w*10%*10%*10%=1w，效率得到明顯提升。

6. MySQL 聯合索引最左匹配原則

  • 在 MySQL 建立聯合索引時會遵循最左字首匹配的原則，即最左優先，在檢索資料時從聯合索引的最左邊開始匹配。
  • MySQL 會一直向右匹配直到遇到範圍查詢(>、<、between、like)就停止匹配，比如a = 1 and b = 2 and c > 3 and d = 4 如果建立(a,b,c,d)順序的索引，d是用不到索引的，如果建立(a,b,d,c)的索引則都可以用到，a,b,d的順序可以任意調整。
  • = 和 in 可以亂序，比如a = 1 and b = 2 and c = 3 建立(a,b,c)索引可以任意順序，mysql的查詢優化器會幫你優化成索引可以識別的形式。

7. 什麼是聚集和非聚集索引

  • 聚集索引就是以主鍵建立的索引。
  • 非聚集索引就是以非主鍵建立的索引。

8. 什麼是覆蓋索引

  • 覆蓋索引（covering index）指一個查詢語句的執行只用從索引頁中就能夠取得（如果不是聚集索引，葉子節點儲存的是主鍵+列值，最終還是要回表，也就是要通過主鍵再查詢一次），避免了查到索引後，再做回表操作，減少I/O提高效率。
  • 可以結合第10個問題更容易理解。

9. 什麼是字首索引

字首索引就是對文字的前幾個字元（具體是幾個字元在建立索引時指定）建立索引，這樣建立起來的索引更小。但是MySQL不能在ORDER BY或GROUP BY中使用字首索引，也不能把它們用作覆蓋索引。

建立字首索引的語法：

ALTER TABLE table_name ADD
KEY(column_name(prefix_length))
複製程式碼

10. InnoDB 與 MyISAM 索引儲存結構的區別

  • MyISAM索引檔案和資料檔案是分離的，索引檔案僅儲存資料記錄的地址。
  • 而在InnoDB中，表資料檔案本身就是按B+Tree組織的一個索引結構，這棵樹的葉節點data域儲存了完整的資料記錄。這個索引的key是資料表的主鍵，因此InnoDB表資料檔案本身就是主索引，所以必須有主鍵，如果沒有顯示定義，自動為生成一個隱含欄位作為主鍵，這個欄位長度為6個位元組，型別為長整型。
  • InnoDB的輔助索引（Secondary Index，也就是非主鍵索引）儲存的只是主鍵列和索引列，如果主鍵定義的比較大，其他索引也將很大。
  • MyISAM引擎使用B+Tree作為索引結構，索引檔案葉節點的data域存放的是資料記錄的地址，指向資料檔案中對應的值，每個節點只有該索引列的值。
  • MyISAM主索引和輔助索引（Secondary key）在結構上沒有任何區別，只是主索引要求key是唯一的，輔助索引可以重複，（由於MyISAM輔助索引在葉子節點上儲存的是資料記錄的地址，和主鍵索引一樣，所以不需要再遍歷一次主鍵索引）。

簡單的說：

  1. 主索引的區別：InnoDB的資料檔案本身就是索引檔案。而MyISAM的索引和資料是分開的。

  2. 輔助索引的區別：InnoDB的輔助索引data域儲存相應記錄主鍵的值而不是地址。而MyISAM的輔助索引和主索引沒有多大區別。

11. 為什麼儘量選擇單調遞增數值型別的主鍵

  • InnoDB中資料記錄本身被存於主索引（B+樹）的葉子節點上。這就要求同一個葉子節點內（大小為一個記憶體頁或磁碟頁）的各條資料記錄按主鍵順序存放，因此每當有一條新的記錄插入時，MySQL會根據其主鍵將其插入適當的結點和位置，如果頁面達到裝載因子（InnoDB預設為15/16），則開闢一個新的頁。

  • 如果使用自增主鍵，那麼每次插入新的記錄，記錄就會順序新增到當前索引結點的後續位置，當一頁寫滿，就會自動開闢一個新的頁，這樣就會形成一個緊湊的索引結構，近似順序填滿。由於每次插入時也不需要移動已有資料，因此效率很高，也不會增加很多開銷在維護索引上。

  • 如果使用非自增主鍵，由於每次插入主鍵的值近似於隨機，因此每次新紀錄都要被插入到現有索引頁的中間某個位置，此時MySQL不得不為了將新記錄查到合適位置而移動元素，甚至目標頁可能已經被回寫到磁碟上而從快取中清掉，此時又要從磁碟上讀回來，這增加了很多開銷，同時頻繁的移動、分頁操作造成了大量的碎片，得到了不夠緊湊的索引結構，後續不得不通過 OPTIMIZE TABLE 來重建表並優化填充頁面。

簡單的說：

索引樹只能定位到某一頁，每一頁內的插入還是需要通過比較、移動插入的。所以有序主鍵可以提升插入效率。

12. 建表時，int 後面的長度的意義

int佔多少個位元組，已經是固定的了，長度代表了顯示的最大寬度。如果不夠會用0在左邊填充，但必須搭配zerofill使用。也就是說，int的長度並不影響資料的儲存精度，長度只和顯示有關。

13. SHOW INDEX 結果欄位代表什麼意思

  • Table：

    • 表名。

  • Non_unique：

    • 0：該索引不含重複值。
    • 1：該索引可含有重複值。

  • Key_name：

    • 索引名稱，如果是註解索引，名稱總是為PRIMARY。

  • Seq_in_index：

    • 該列在索引中的序號，從 1 開始。例如：存在聯合索引 idx_a_b_c (a,b,c)，則a的Seq_in_index=1，b=2，c=3。

  • Column_name：

    • 列名。

  • Collation：

    • 索引的排列順序：A（ascending），D (descending)，NULL (not sorted)。

  • Cardinality：

    • 一個衡量該索引的唯一程度的值，可以使用ANALYZE TABLE（INNODB） 或者 myisamchk -a（MyISAM）更新該值。
    • 如果表記錄太少，該欄位的意義不大。一般情況下，該值越大，索引效率越高。

  • Sub_part：

    • 對於字首索引，用於索引的字元個數。如果整個欄位都加上了索引，則顯示為NULL。

  • Null：

    • YES：該列允許NULL值。
    • ''：該列不允許NULL值。

  • Index_type：

    • 索引型別，包括(BTREE, FULLTEXT, HASH, RTREE)。

14. 如何解決like'%字串%'時索引失效？

  • LIKE問題：like 以萬用字元開頭 ('%abc...')，mysql索引失效會變成全表掃描的操作。
    • 罪魁禍首是%，不是LIKE，LIKE 條件是 type = range 級別
    • %xxx%：全表掃描
    • %xxx：全表掃描
    • xxx%：range
  • 解決辦法：
    • 使用覆蓋索引，可以由 ALL 變為INDEX，為啥呢？覆蓋索引之後就能使用使用索引進行全表掃描。這裡要注意一下，使用符合索引的時候，命中一個欄位就可以，不用全部命中。

15. MySQL高效分頁

  • 存在SQL：SELECT * FROM ttl_product_info ORDER BY id LIMIT N,M。其中 LIMIT N,M 存在的問題最大：取出N+M行，丟棄前N行，返回 N ~ N+M 行的記錄，如果N值非常大，效率極差（表記錄1500w，N=10000000,M=30 需要9秒）。
  • 解決辦法：SQL：SELECT id FROM ttl_product_info WHERE id > N LIMIT M，id 列是索引列，id > N屬於 range 級別，效率自然高，然後從位置開始取30條記錄，效率極高（表記錄1500w，N=10000000,M=30，需要0.9毫秒）。
  • 當然想要實現上述效果的前提是：
    1. id是唯一索引，而且單調遞增。
    2. N 的值是上一次查詢的記錄的最後一條id，（需要前端儲存一下，不能直接用傳統的方法獲得）
    3. 不支援跨頁查詢，只能按照第1，2，3，4頁這樣查詢逐頁查詢。

總結

為了保持文章結構的完整性，這裡強行加上一段總結。。。

參考文章：

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