最全面的 MySQL 索引詳解

沐禹辰發表於2016-08-09

什麼是索引?

1、索引

索引是表的目錄,在查詢內容之前可以先在目錄中查詢索引位置,以此快速定位查詢資料。對於索引,會儲存在額外的檔案中。

2、索引,是資料庫中專門用於幫助使用者快速查詢資料的一種資料結構。類似於字典中的目錄,查詢字典內容時可以根據目錄查詢到資料的存放位置,然後直接獲取即可。

索引由資料庫中一列或多列組合而成,其作用是提高對錶中資料的查詢速度
索引的優點是可以提高檢索資料的速度
索引的缺點是建立和維護索引需要耗費時間
索引可以提高查詢速度,會減慢寫入速度

索引分類

1.普通索引
2.唯一索引
3.全文索引
4.單列索引
5.多列索引
6.空間索引
7.主鍵索引
8.組合索引

  • 普通索引:僅加速查詢
  • 唯一索引:加速查詢 + 列值唯一(可以有null)
  • 主鍵索引:加速查詢 + 列值唯一 + 表中只有一個(不可以有null)
  • 組合索引:多列值組成一個索引,
    專門用於組合搜尋,其效率大於索引合併
  • 全文索引:對文字的內容進行分詞,進行搜尋

索引合併,使用多個單列索引組合搜尋
覆蓋索引,select的資料列只用從索引中就能夠取得,不必讀取資料行,換句話說查詢列要被所建的索引覆蓋

如何建立索引?記住一個單詞—explain

建立表的時候建立索引

    CREATE TABLE tbl_name(
    欄位名稱 欄位型別 [完整性約束條件],
    ,,,,
    [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX|KEY[索引名稱](欄位名稱[(長度)])
    [ASC|DESC]
    );

在已經存在的表上建立索引:

1.CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX 索引名稱 ON 表名{欄位名稱[(長度)] [ASC|DESC]}
2.ALTER TABLE tbl_name ADD [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX索引名稱(欄位名稱[(長度)][ASC|DESC]);

如何刪除索引?

DROP INDEX 索引名稱 ON tbl_name

1.普通索引

普通索引僅有一個功能:加速查詢

建立表+索引

create table in1(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text,
    index ix_name (name)
)

建立索引

create index index_name on table_name(column_name)

刪除索引

drop index_name on table_name;

檢視索引

show index from table_name;

注意:對於建立索引時如果是BLOB 和 TEXT 型別,必須指定length。

create index ix_extra on in1(extra(32));

2、唯一索引

唯一索引有兩個功能:加速查詢 和 唯一約束(可含null)

建立表+唯一索引

create table in1(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text,
    unique ix_name (name)
)

建立唯一索引

create unique index 索引名 on 表名(列名)

刪除唯一索引

drop unique index 索引名 on 表名

3、主鍵索引

主鍵有兩個功能:加速查詢 和 唯一約束(不可含null)

建立表+建立主鍵

create table in1(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text,
    index ix_name (name)
)

OR

create table in1(
    nid int not null auto_increment,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text,
    primary key(ni1),
    index ix_name (name)
)

建立主鍵

alter table 表名 add primary key(列名);

刪除主鍵

alter table 表名 drop primary key;
alter table 表名  modify  列名 int, drop primary key;

4、組合索引

組合索引是將n個列組合成一個索引

其應用場景為:頻繁的同時使用n列來進行查詢,如:where n1 = ‘alex’ and n2 = 666。

建立表

create table in3(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text
)

建立組合索引

create index ix_name_email on in3(name,email);

如上建立組合索引之後,查詢:

  • name and email  – 使用索引
  • name                 — 使用索引
  • email                 — 不使用索引

注意:對於同時搜尋n個條件時,組合索引的效能好於多個單一索引合併。

相關命令

- 檢視錶結構
    desc 表名

- 檢視生成表的SQL
    show create table 表名

- 檢視索引
    show index from  表名

- 檢視執行時間
    set profiling = 1;
    SQL...
    show profiles;

使用索引和不使用索引

由於索引是專門用於加速搜尋而生,所以加上索引之後,查詢效率會快到飛起來。

# 有索引
mysql> select * from tb1 where name = 'wupeiqi-888';
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| nid | name        | email               | radom                            | ctime               |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| 889 | wupeiqi-888 | wupeiqi888@live.com | 5312269e76a16a90b8a8301d5314204b | 2016-08-03 09:33:35 |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

# 無索引
mysql> select * from tb1 where email = 'wupeiqi888@live.com';
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| nid | name        | email               | radom                            | ctime               |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| 889 | wupeiqi-888 | wupeiqi888@live.com | 5312269e76a16a90b8a8301d5314204b | 2016-08-03 09:33:35 |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
1 row in set (1.23 sec)

正確使用索引

資料庫表中新增索引後確實會讓查詢速度起飛,但前提必須是正確的使用索引來查詢,如果以錯誤的方式使用,則即使建立索引也會不奏效。

即使建立索引,索引也不會生效:

- like '%xx'
    select * from tb1 where name like '%cn';
- 使用函式
    select * from tb1 where reverse(name) = 'wupeiqi';
- or
    select * from tb1 where nid = 1 or email = 'seven@live.com';
    特別的:當or條件中有未建立索引的列才失效,以下會走索引
            select * from tb1 where nid = 1 or name = 'seven';
            select * from tb1 where nid = 1 or email = 'seven@live.com' and name = 'alex'
- 型別不一致
    如果列是字串型別,傳入條件是必須用引號引起來,不然...
    select * from tb1 where name = 999;
- !=
    select * from tb1 where name != 'alex'
    特別的:如果是主鍵,則還是會走索引
        select * from tb1 where nid != 123
- >
    select * from tb1 where name > 'alex'
    特別的:如果是主鍵或索引是整數型別,則還是會走索引
        select * from tb1 where nid > 123
        select * from tb1 where num > 123
- order by
    select email from tb1 order by name desc;
    當根據索引排序時候,選擇的對映如果不是索引,則不走索引
    特別的:如果對主鍵排序,則還是走索引:
        select * from tb1 order by nid desc;

- 組合索引最左字首
    如果組合索引為:(name,email)
    name and email       -- 使用索引
    name                 -- 使用索引
    email                -- 不使用索引

其他注意事項

- 避免使用select *
- count(1)或count(列) 代替 count(*)
- 建立表時儘量時 char 代替 varchar
- 表的欄位順序固定長度的欄位優先
- 組合索引代替多個單列索引(經常使用多個條件查詢時)
- 儘量使用短索引
- 使用連線(JOIN)來代替子查詢(Sub-Queries)
- 連表時注意條件型別需一致
- 索引雜湊值(重複少)不適合建索引,例:性別不適合

limit分頁

無論是否有索引,limit分頁是一個值得關注的問題

每頁顯示10條:
當前 118 120, 125

倒序:
            大      小
            980    970  7 6  6 5  54  43  32

21 19 98     
下一頁:

    select 
        * 
    from 
        tb1 
    where 
        nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid < 當前頁最小值 order by nid desc limit 每頁資料 *【頁碼-當前頁】) A order by A.nid asc limit 1)  
    order by 
        nid desc 
    limit 10;

    select 
        * 
    from 
        tb1 
    where 
        nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid < 970  order by nid desc limit 40) A order by A.nid asc limit 1)  
    order by 
        nid desc 
    limit 10;

上一頁:

    select 
        * 
    from 
        tb1 
    where 
        nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid > 當前頁最大值 order by nid asc limit 每頁資料 *【當前頁-頁碼】) A order by A.nid asc limit 1)  
    order by 
        nid desc 
    limit 10;

    select 
        * 
    from 
        tb1 
    where 
        nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid > 980 order by nid asc limit 20) A order by A.nid desc limit 1)  
    order by 
        nid desc 
    limit 10;

執行計劃

explain + 查詢SQL – 用於顯示SQL執行資訊引數,根據參考資訊可以進行SQL優化

mysql> explain select * from tb2;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | tb2   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    2 | NULL  |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

執行計劃

id
        查詢順序標識
            如:mysql> explain select * from (select nid,name from tb1 where nid < 10) as B;
            +----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
            | id | select_type | table      | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
            +----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
            |  1 | PRIMARY     | <derived2> | ALL   | NULL          | NULL    | NULL    | NULL |    9 | NULL        |
            |  2 | DERIVED     | tb1        | range | PRIMARY       | PRIMARY | 8       | NULL |    9 | Using where |
            +----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
        特別的:如果使用union連線氣值可能為null

    select_type
        查詢型別
            SIMPLE          簡單查詢
            PRIMARY         最外層查詢
            SUBQUERY        對映為子查詢
            DERIVED         子查詢
            UNION           聯合
            UNION RESULT    使用聯合的結果
            ...
    table
        正在訪問的表名

    type
        查詢時的訪問方式,效能:all < index < range < index_merge < ref_or_null < ref < eq_ref < system/const
            ALL             全表掃描,對於資料表從頭到尾找一遍
                            select * from tb1;
                            特別的:如果有limit限制,則找到之後就不在繼續向下掃描
                                   select * from tb1 where email = 'seven@live.com'
                                   select * from tb1 where email = 'seven@live.com' limit 1;
                                   雖然上述兩個語句都會進行全表掃描,第二句使用了limit,則找到一個後就不再繼續掃描。

            INDEX           全索引掃描,對索引從頭到尾找一遍
                            select nid from tb1;

            RANGE          對索引列進行範圍查詢
                            select *  from tb1 where name < 'alex';
                            PS:
                                between and
                                in
                                >   >=  <   <=  操作
                                注意:!= 和 > 符號

            INDEX_MERGE     合併索引,使用多個單列索引搜尋
                            select *  from tb1 where name = 'alex' or nid in (11,22,33);

            REF             根據索引查詢一個或多個值
                            select *  from tb1 where name = 'seven';

            EQ_REF          連線時使用primary key 或 unique型別
                            select tb2.nid,tb1.name from tb2 left join tb1 on tb2.nid = tb1.nid;

            CONST           常量
                            表最多有一個匹配行,因為僅有一行,在這行的列值可被優化器剩餘部分認為是常數,const表很快,因為它們只讀取一次。
                            select nid from tb1 where nid = 2 ;

            SYSTEM          系統
                            表僅有一行(=系統表)。這是const聯接型別的一個特例。
                            select * from (select nid from tb1 where nid = 1) as A;
    possible_keys
        可能使用的索引

    key
        真實使用的

    key_len
        MySQL中使用索引位元組長度

    rows
        mysql估計為了找到所需的行而要讀取的行數 ------ 只是預估值

    extra
        該列包含MySQL解決查詢的詳細資訊
        “Using index”
            此值表示mysql將使用覆蓋索引,以避免訪問表。不要把覆蓋索引和index訪問型別弄混了。
        “Using where”
            這意味著mysql伺服器將在儲存引擎檢索行後再進行過濾,許多where條件裡涉及索引中的列,當(並且如果)它讀取索引時,就能被儲存引擎檢驗,因此不是所有帶where子句的查詢都會顯示“Using where”。有時“Using where”的出現就是一個暗示:查詢可受益於不同的索引。
        “Using temporary”
            這意味著mysql在對查詢結果排序時會使用一個臨時表。
        “Using filesort”
            這意味著mysql會對結果使用一個外部索引排序,而不是按索引次序從表裡讀取行。mysql有兩種檔案排序演算法,這兩種排序方式都可以在記憶體或者磁碟上完成,explain不會告訴你mysql將使用哪一種檔案排序,也不會告訴你排序會在記憶體裡還是磁碟上完成。
        “Range checked for each record(index map: N)”
            這個意味著沒有好用的索引,新的索引將在聯接的每一行上重新估算,N是顯示在possible_keys列中索引的點陣圖,並且是冗餘的。

慢日誌查詢

a、配置MySQL自動記錄慢日誌

slow_query_log = OFF                            是否開啟慢日誌記錄
long_query_time = 2                              時間限制,超過此時間,則記錄
slow_query_log_file = /usr/slow.log        日誌檔案
log_queries_not_using_indexes = OFF     為使用索引的搜尋是否記錄

注:檢視當前配置資訊:
       show variables like ‘%query%’
     修改當前配置:
    set global 變數名 = 值

b、檢視MySQL慢日誌

mysqldumpslow -s at -a  /usr/local/var/mysql/MacBook-Pro-3-slow.log

引數詳解

"""
--verbose    版本
--debug      除錯
--help       幫助

-v           版本
-d           除錯模式
-s ORDER     排序方式
             what to sort by (al, at, ar, c, l, r, t), 'at' is default
              al: average lock time
              ar: average rows sent
              at: average query time
               c: count
               l: lock time
               r: rows sent
               t: query time
-r           反轉順序,預設檔案倒序拍。reverse the sort order (largest last instead of first)
-t NUM       顯示前N條just show the top n queries
-a           不要將SQL中數字轉換成N,字串轉換成S。don't abstract all numbers to N and strings to 'S'
-n NUM       abstract numbers with at least n digits within names
-g PATTERN   正則匹配;grep: only consider stmts that include this string
-h HOSTNAME  mysql機器名或者IP;hostname of db server for *-slow.log filename (can be wildcard),
             default is '*', i.e. match all
-i NAME      name of server instance (if using mysql.server startup script)
-l           總時間中不減去鎖定時間;don't subtract lock time from total time
"""

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