mysql 8 索引+执行计划

Posted 2020-12-18 鑫男

一  索引的概念

       mysql官方对索引的定义为：索引（Index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。提取句子主干，就可以得到索引的本质：索引是数据结构。

? 数据库查询是数据库的最主要功能之一。我们都希望查询数据的速度能尽可能的快，因此数据库系统的设计者会从查询算法的角度进行优化。最基本的查询算法当然是顺序查找（linear search），这种复杂度为O(n)的算法在数据量很大时显然是糟糕的，好在计算机科学的发展提供了很多更优秀的查找算法，例如二分查找（binary search）、二叉树查找（binary tree search）等。

      ? 如果稍微分析一下会发现，每种查找算法都只能应用于特定的数据结构之上，例如二分查找要求被检索数据有序，而二叉树查找只能应用于二叉查找树上，但是数据本身的组织结构不可能完全满足各种数据结构（例如，理论上不可能同时将两列都按顺序进行组织），所以，在数据之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据，这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法。这种数据结构，就是索引

      索引本质上是独立的索引文件，里面按照特定的顺序（一般采用B+树结构）记录了数据字段（A,B）和实际数据存储位置 在没有索引的时候，如果要查询某个字段=值，则需要遍历所有实际数据，然后和字段对比，也就是全表扫描 然而在拥有索引的时候，则不需要查询原始数据，只需要查询索引文件，分别查询出A和B匹配的记录，然后计算他们的交集，最后再根据索引中记录的实际位置去读取数据，避免了全表扫描 。

 

二  索引分类

1、普通索引

最基本的索引，它没有任何限制，用于加速查询。

创建方法：

ａ.　建表的时候一起创建

CREATE TABLE mytable ( name VARCHAR(32) , INDEX index_mytable_name (name) );

b. 建表后，直接创建索引

CREATE INDEX index_mytable_name ON mytable(name);

c. 修改表结构

ALTER TABLE mytable ADD INDEX index_mytable_name (name);

注：如果是字符串字段，还可以指定索引的长度，在列命令后面加上索引长度就可以了（例如:name(11)）

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2、唯一索引

索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。

创建方法：

ａ.　建表的时候一起创建

CREATE TABLE mytable ( `name` VARCHAR(32) , UNIQUE index_unique_mytable_name (`name`) );

b. 建表后，直接创建索引

CREATE UNIQUE INDEX index_mytable_name ON mytable(name);

c. 修改表结构

ALTER TABLE mytable ADD UNIQUE INDEX index_mytable_name (name);

注：如果是字符串字段，还可以指定索引的长度，在列命令后面加上索引长度就可以了（例如:name(11)）

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3、主键索引

是一种特殊的唯一索引，一个表只能有一个主键，不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引。

创建方法：

ａ.　建表的时候一起创建

CREATE TABLE mytable ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT , `name` VARCHAR(32) , PRIMARY KEY (`id`) );

b. 修改表结构

ALTER TABLE test.t1 ADD CONSTRAINT t1_pk PRIMARY KEY (id);

注：如果是字符串字段，还可以指定索引的长度，在列命令后面加上索引长度就可以了（例如:name(11)）

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4、组合（复合）索引

指多个字段上创建的索引，只有在查询条件中使用了创建索引时的第一个字段，索引才会被使用。使用组合索引时遵循最左前缀集合。

创建方法：

ａ.　建表的时候一起创建

CREATE TABLE mytable ( `id` int(11) , `name` VARCHAR(32) , INDEX index_mytable_id_name (`id`,`name`) );

b. 建表后，直接创建索引

CREATE INDEX index_mytable_id_name ON mytable(id,name);

c. 修改表结构

ALTER TABLE mytable ADD INDEX index_mytable_id_name　(id,name);

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5、全文索引

主要用来查找文本中的关键字，而不是直接与索引中的值相比较。

fulltext索引跟其它索引大不相同，它更像是一个搜索引擎，而不是简单的where语句的参数匹配。

fulltext索引配合match against操作使用，而不是一般的where语句加like。

它可以在create table，alter table ，create index使用，不过目前只有char、varchar，text 列上可以创建全文索引。

创建方法：

ａ. 建表的时候一起创建

CREATE TABLE `article` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT , `title` char(250) NOT NULL , `contents` text NULL , `create_at` int(10) NULL DEFAULT NULL , PRIMARY KEY (`id`), FULLTEXT (contents) );

b. 建表后，直接创建索引

CREATE FULLTEXT INDEX index_article_contents ON article(contents);

c. 修改表结构

ALTER TABLE article ADD FULLTEXT INDEX index_article_contents　(contents);

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如何使用全文索引进行搜索?

MySQL的全文索引查询有多种模式,我们一般经常使用两种.

1. 自然语言搜索

就是普通的包含关键词的搜索.

2. BOOLEAN MODE

这个模式和lucene中的BooleanQuery很像,可以通过一些操作符,来指定搜索词在结果中的包含情况.比如 +嘻哈表示必须包含嘻哈, -嘻哈表示必须不包含,默认为误操作符,代表可以出现可以不出现,但是出现时在查询结果集中的排名较高一些.也就是该结果和搜索词的相关性高一些.

具体包含的所有操作符可以通过MySQL查询来查看:

mysql> show variables like ‘%ft_boolean_syntax%‘;
+-------------------+----------------+
| Variable_name     | Value          |
+-------------------+----------------+
| ft_boolean_syntax | + -><()~*:""&| |
+-------------------+----------------+

使用自然语言搜索如下:

mysql> SELECT * FROM articles WHERE MATCH (title,body) AGAINST (‘精神‘ IN NATURAL LANGUAGE MODE);
+----+-----------------+-------------------------+
| id | title           | body                    |
+----+-----------------+-------------------------+
|  1 | 弘扬正能量      | 贯彻党的18大精神        |
+----+-----------------+-------------------------+

mysql> SELECT * FROM articles WHERE MATCH (title,body) AGAINST (‘精神‘);
+----+-----------------+-------------------------+
| id | title           | body                    |
+----+-----------------+-------------------------+
|  1 | 弘扬正能量      | 贯彻党的18大精神        |
+----+-----------------+-------------------------+

可以看到,搜索结果命中了一条,且在不指定搜索模式的情况下,默认模式为自然语言搜索.

 

使用boolean搜索如下:

mysql> SELECT * FROM articles WHERE MATCH (title,body) AGAINST (‘+精神‘ IN BOOLEAN MODE);
+----+-----------------+-------------------------+
| id | title           | body                    |
+----+-----------------+-------------------------+
|  1 | 弘扬正能量      | 贯彻党的18大精神        |
+----+-----------------+-------------------------+

mysql> SELECT * FROM articles WHERE MATCH (title,body) AGAINST (‘+精神 -贯彻‘ IN BOOLEAN MODE);

当搜索必须命中精神时,命中了一条数据,当在加上不能包含贯彻的时候,无命中结果.

适用于数据量比较小的，且对搜索结果的精确度和可定制化程度要求不高的话,否则还是用使用lucene,es相关的那一套全文搜索工具包来做

 

6 聚集索引和非聚集索引

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