8-2 Mysql索引优化常考面试题

Posted 2021-07-21 WinvenChang

深入原理而不是死记硬背

一、考点聚焦

mysql索引
1.索引的原理、类型、结构
2.创建索引的注意事项、使用原则
3.如何排查和消除慢查询

高能预警：本章考点偏理论

二、什么是索引？

为什么需要索引？
1.索引是数据表中一个或者多个列进行排序的数据结构
2.索引能够大幅提升检索速度（回顾下你所知道的查找结构）
3.创建、更新索引本身也会耗费空间和时间

三、什么是B-Tree?

查找结构进化史
1.线性查找：一个个找；实现简单；缺点是太慢
2.十分查找：要求数据有序，实现简单；缺点是插入特别慢
3.HASH：查询快；缺点是占用空间，不太适合存储大规模数据
4.二叉查找树：插入和查询很快（log(n)），缺点是无法存储大规模数据，复杂度退化。
4.平衡树：解决bst退化的问题，树是平衡的。但是依然无法解决节点太多时树高度非常深的问题
5.多路查找树：一个父亲有多个孩子节点（度）；节点过多时树高不会特别深
6.多路平衡查找树：B-Tree

什么是B-Tree，为什么要使用B-Tree
1.多路平衡查找树（每个节点最多m(m >= 2)个孩子，称为m
2.叶节点具有相同的深度
3.节点中的数据 key从左到右是递增的

四、B+Tree

B+树是B-Tree的变形
1.Mysql实际使用的B+Tree作为索引的数据结构
2.只在叶子节点带有指向记录的指针（为什么？可以增加树的度）
3.叶子节点通过指针相连。为什么？实现范围查询

图示：

五、Mysql索引的类型

Mysql创建索引类型
1.普通索引(CREATE INDEX)
2.唯一索引，索引列的值必须唯一（CREATE UNIQUE INDEX）
3.多列索引
4.主键索引（PRIMARY KEY），一个表只能有一个
5.全文索引（FULLTEXT INDEX），InnoDB从1.2.x开始才增加全文索引，即Mysql5.6的版本才升级到1.2.x

六、什么时候创建索引？

建表的时候需要根据查询需求来创建索引
1.经常用作查询条件的字段（WHERE条件）
2.经常用作表连接的字段
3.经常出现在order by，group by之后的字段

七、创建索引有哪些需要注意的？

最佳实践
1.非空字段NOT NULL，Mysql很难对空值作查询优化。（很多互联网公司的建表规范要求索引字段有默认值）
2.区分度高，离散度在，作为索引的字段值尽量不要有大量相同值
3.索引的长度不要太长（比较耗费时间）

八、索引什么时候失效？

记忆口诀：模糊匹配、类型隐转、最左匹配
1.以%开头的LIKE语句，模糊搜索
2.出现隐式类型转换（在Python这种动态语言查询中需要注意）
3.没有满足最左前缀原则（想想为什么是最左匹配？）

九、什么是聚集索引和非聚集索引？

1.聚集还是非聚集指的是B+Tree叶节点存的是指针还是数据记录
2.MyISAM索引和数据分离，使用的是非聚集索引
3.InnoDB数据文件就是索引文件，主键索引就是聚集索引

十、非聚集和聚集索引的文件存储方式

CREATE TABLE myisam_table (
	`id` INTEGER PRIMARY KEY,
	title VARCHAR(80)
) ENGINE = MYISAM;

CREATE TABLE innodb_table (
	`id` INTEGER PRIMARY KEY,
	`url_md5` char(32)
	KEY `idx_url` (`url_md5`)
) ENGINE = InnoDB;

十一、聚集索引与辅助索引

辅助索引先找到主键以后再根据主键找到数据

十二、如何排查慢查询

慢查询通常是缺少索引，索引不合理或者业务代码实现导致
1.slow_query_log_file开启并且查询慢查询日志
2.通过explain排查索引问题
3.调整数据修改索引；业务代码层限制不合理访问

十三、本章回顾

索引的原理是重点
1.索引的原理
2.B+Tree的结构
3.不同索引的区别