面試官:談談你對mysql索引的認識？

引言

大家好，我渣渣煙。我曾經寫過一篇《面試官:談談你對錶設計的認識?》於是呢，決定再來一個mysql的資料庫專題，這篇我們就來談談關於索引方面的mysql面試題。還是老規矩，講的是在Innodb儲存引擎下的情形，畢竟我還真沒用過Mysiam之類的儲存引擎。ps:其實很早就想寫了，一直偷懶!

其實這下面每個問題，我都可以講一篇文章出來！而且這些問題，不是我憑空編的。如下圖所示(注意看第三題)

所以我回憶了一下，索引常見考點有哪些，總結成了這篇文章！
主要題目有下面這些

• (1)你一般怎麼建索引的？

• (2)講講索引的分類？你知道哪些？

• (3)如何避免回表查詢?什麼是索引覆蓋?

• (4)現在我有一個列，裡頭的資料都是唯一的，需要建一個索引，選唯一索引還是普通索引？

• (5)mysql索引是什麼結構的？用紅黑樹可以麼？

• (6)mysql某表建了多個單索引，查詢多個條件時如何走索引的？

正文

1、你一般怎麼建索引的？煙哥注:曾記得有一個粉絲來找我的時候，出現如下搞笑一幕

渣渣煙:"你這個簡歷上寫了擁有SQL優化經驗，你怎麼建索引的？"

只見該粉絲嘿嘿一笑..說道:"就那樣建啊…"

渣渣煙:"噢(第二聲)，就哪樣建啊…"

粉絲:"…就網上說的那些索引規則啊"

渣渣煙:"那你怎麼知道那些SQL出問題，需要建索引呢？"粉絲:"我….."

嗯，這道題其實很基礎。但是有沒有做過，這題是可以看出來的。

開啟慢查詢日誌
slow_query_log=1
慢查詢日誌儲存路徑
slow_query_log_file=/var/log/mysql/log-slow-queries.log
SQL執行時間大於3秒，則記錄日誌
long_query_time=3

監控到慢SQL後，就馬上開始建索引?例如，當只要一行資料時使用 limit 1

然而大多數情況下，業務SQL十分複雜，沒法優化。所以就要建立索引了。這個時候，參照如下規則建立索引

• (1)索引並非越多越好，大量的索引不僅佔用磁碟空間，而且還會影響insert,delete,update等語句的效能

• (2)避免對經常更新的表做更多的索引，並且索引中的列儘可能少；對經常用於查詢的欄位建立索引，避免新增不必要的索引

• (3)資料量少的表儘量不要使用索引，由於資料較少，查詢花費的時間可能比遍歷索引的時間還要短，索引可能不會產生優化效果

• (4)在條件表示式中經常用到不同值較多的列上建立索引，在不同值很少的列上不要建立索引。比如性別欄位只有“男”“女”倆個值，就無需建立索引。如果建立了索引不但不會提升效率，反而嚴重減低資料的更新速度

• (5)在頻繁進行排序或者分組的列上建立索引，如果排序的列有多個，可以在這些列上建立聯合索引。

2、講講索引的分類？你知道哪些？

從物理儲存角度:
 聚簇索引和非聚簇索引
從資料結構角度:
 B+樹索引、hash索引、FULLTEXT索引、R-Tree索引
從邏輯角度:

• 主鍵索引：主鍵索引是一種特殊的唯一索引，不允許有空值

• 普通索引或者單列索引

• 多列索引（複合索引）：複合索引指多個欄位上建立的索引，只有在查詢條件中使用了建立索引時的第一個欄位，索引才會被使用。使用複合索引時遵循最左字首集合

• 唯一索引或者非唯一索引

• 空間索引：空間索引是對空間資料型別的欄位建立的索引，MYSQL中的空間資料型別有4種，分別是GEOMETRY、POINT、LINESTRING、POLYGON。

3、如何避免回表查詢?什麼是索引覆蓋?

這個問題，如果要看詳細版，請參閱文章《Innodb中索引的原理》

這裡簡單說一下。

例如此時有一張表table1,有一個聯合索引(a,b)

執行如下SQL

select a,b from table1

在索引上就能找到結果，就不用回表去查詢！

select a,b,c from table2

c列在索引上不存在，就需要回表查詢。

需要說明的是覆蓋索引必須要儲存索引列的值，而雜湊索引、空間索引和全文索引不儲存索引列的值，所以mysql只能用B+ tree索引做覆蓋索引。

4、現在我有一個列，裡頭的資料都是唯一的，需要建一個索引，選唯一索引還是普通索引？

【強制】業務上具有唯一特性的欄位，即使是多個欄位的組合，也必須建成唯一索引

說明：不要以為唯一索引影響了 insert 速度，這個速度損耗可以忽略，但提高查詢速度是明顯的；另外，即使在應用層做了非常完善的校驗控制，只要沒有唯一索引，根據墨菲定律，必然有髒資料產生。

那好，下一問出現了！

為什麼唯一索引的插入速度比不上普通索引？為什麼唯一索引的查詢速度比普通索引快？

這麼做的優點:能將多個插入合併到一個操作中，就大大提高了非聚簇索引的插入效能。

InnoDB 從 1.0.x 版本開始引入了 Change Buffer，可以算是對 Insert Buffer 的升級。從這個版本開始，InnoDB 儲存引擎可以對 insert、delete、update 都進行快取。

唯一速度的插入比普通索引慢的原因就是:

• 唯一索引無法利用Change Buffer

• 普通索引可以利用Change Buffer

於是乎下一問又來了！為什麼唯一索引的更新不使用 Change Buffer？

因為唯一索引為了保證唯一性，需要將資料頁載入進記憶體才能判斷是否違反唯一性約束。但是，既然資料頁都載入到記憶體了，還不如直接更新記憶體中的資料頁，沒有必要再使用Change Buffer。

最後回答一下，唯一索引的搜尋速度比普通索引快的原因就是:

• 普通索引在找到滿足條件的第一條記錄後，還需要判斷下一條記錄，直到第一個不滿足條件的記錄出現。

• 唯一索引在找到滿足條件的第一條記錄後，直接返回，不用判斷下一條記錄了。

5、mysql索引是什麼結構的？用紅黑樹可以麼?

那為啥不用B Tree,而選擇B+ tree呢？

注意一下B tree的兩個明顯特點

• 樹記憶體儲資料

• 葉子節點上無連結串列

而B+ tree長下面這樣的

注意一下B+ tree的兩個明顯特點

• 資料只出現在葉子節點

• 所有葉子節點增加了一個鏈指標

接下來就可以開始編了～～比如資料庫索引採用B+ tree的主要原因是B Tree在提高了磁碟IO效能的同時並沒有解決元素遍歷的效率低下的問題。正是為了解決這個問題，B+ tree應運而生。B+ tree只要遍歷葉子節點就可以實現整棵樹的遍歷。而且在資料庫中基於範圍的查詢是非常頻繁的，如果使用B Tree，則需要做區域性的中序遍歷，可能要跨層訪問，效率太慢。

提示，我下一問就是:

6、mysql某表建了多個單索引，查詢多個條件時如何走索引的？

這裡希望大家先看看我的另一篇文章

Mysql在優化器中有一個優化器稱為Range 優化器，負責進行範圍查詢的優化！

它們是MySQL優化器對開銷代價的估算方法，前者統計速度慢但是能得到精準的值，後者統計速度快但是資料未必精準。

坦白說寫到這裡，我內心痛哭流涕，要把index dive和index statistics寫明白，真不是一件容易的事，這裡只能稍微扯扯。

對於index dive:

COST = CPU COST + IO COST

其中CPU COST指的是處理返回記錄所花的開銷。而IO COST指的是讀取頁面的開銷。

mysql會對每種索引的執行情況，進行上述成本計算，最後以成本小的方式進行執行。

但是呢，在某些情況下mysql執行index dive的成本太大。因此優化器會選擇以index statistics方式進行估算成本。

SHOW INDEX FROM tbl_name [FROM db_name] 

此時出來的結果中，有一列名為Cardinality，該值表示索引列中不重複值的個數。Cardinality值越大，就意味著，使用索引能排除越多的資料，執行也更為高效。