mysql--索引知识点整理

Posted 2021-10-19 大忽悠爱忽悠

索引知识点整理

• 索引分类
• • 主键索引
  • 单值索引
  • 唯一索引
  • 复合索引
  • 主键索引和普通索引的区别
  • 删除索引
  • 查看索引
  • 聚簇索引和非聚簇索引
  • 哪些情况下需要创建索引
  • 哪些情况下不适合创建索引
  • 性能分析
  • • Explain 性能分析
    • • EXPLAIN中的字段详解：加粗的字段表示的是重要的字段
      • • id： select 查询的序列号,包含一组数字，表示查询中执行 select 子句或操作表的顺序
        • select_type ：代表查询的类型，主要是用于区别普通查询、联合查询、子查询等的复杂查询
        • table：表示的是 这个数据是基于哪张表的
        • `type`：表示的是查询的访问类型 一般的类型 结果值从最好到最坏依次是 `system >const> eq_ref >ref >range >index >all` 一般来说，得保证查询至少达到 `range 级别`，`最好能达到 ref`
        • possible_keys 显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个 查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一 定被查询实际使用
        • `key 实际使用的索引 如果为NULL，则没有使用索引`，查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中
        • key_len 表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度,在不损失精确性的情况下，长度越短越好，key_len 显示的值为索引字段最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得的，不是通过表内检索出的。
        • ref 显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数 哪些列或常量被用于查找索引列上的值
        • rows 显示 MySQL 认为它执行查询时必须检查的行数,越少越好
        • Extra 其他的额外重要的信息
    • 覆盖索引
• innodb引擎下索引失效的情况
• • 一个独立索引的失效情况
  • 多个独立索引失效的情况
  • • SELECT SQL_NO_CACHE ...不使用缓存查询，为了测试sql语句的效率，有时候要不用缓存来查询。
    • 文章
  • 两表优化方法
  • JOIN语句的优化

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索引分类

主键索引

• ​ 设置主键后数据库会自动建立索引

概念:设定表的某个(或某几个)字段为主键后数据库自动建立索引，innodb为聚簇索引.主键索引是唯一索引的特定类型，值要存在且不能是null

聚簇索引就是按照每张表的主键构造一颗B+树，同时叶子节点中存放的就是整张表的记录数据

注意：如果主键是由多个字段构成，就称为复合主键(或者联合主键)

创建表时创建索引:

CREATE TABLE 表名(
...
PRIMARY KEY([字段名],[字段名]...)
)

通过alter方式添加主键索引

ALTER TABLE 表名 add PRIMARY KEY 表名([字段名],[字段名]...); 
-- 删除建主键索引：
ALTER TABLE 表名 drop PRIMARY KEY ;

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单值索引

• 一个索引只包含单个列，一个表可以有多个单列索引

创建表时，创建索引:

CREATE TABLE 表名
(
..
KEY [索引名](字段名),
KEY [索引名](字段名)
)
#这里如果不写索引名，索引名就和字段名一致

创建完表后，单独创建索引名

-- 创建单值索引 
CREATE INDEX 索引名 ON 表名(列名); 
-- 删除索引： 
DROP INDEX 索引名;

通过alter的方式创建索引

ALTER TABLE 表名 ADD INDEX [索引名] (字段)
#如果不写索引名，索引名就和字段名一致

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唯一索引

• 索引列的值必须唯一，允许为 null，一张表可以有多个唯一索引

创建表时，创建索引:

CREATE TABLE 表名(
...
UNIQUE [索引名] (字段名),
UNIQUE [索引名] (字段名)
)
#不写索引名就和字段名一致

单独创建索引

CREATE UNIQUE INDEX 索引名 ON 表名(列名); 
-- 删除索引 
DROP INDEX 索引名 ON 表名;

alter方式创建索引:

ALTER TABLE 表名 ADD UNIQUE INDEX [索引名] (字段);

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复合索引

• ​ 即一个索引包含多个列，在数据库操作期间，复合索引比单值索引所需要的开销更小（对于相同的多个列建索引），当表的行数远大于索引列的数目时可以使用复合索引

创建表时，创建复合索引

如果不写索引名,索引名就与第一个字段名一致

CREATE TABLE 表名(
...
KEY[索引名](字段名,..字段名)
)

单独创建符合索引

-- 创建复合索引
CREATE INDEX 索引名 ON 表名(列 1,列 2...); 
-- 删除索引： 
DROP INDEX 索引名 ON 表名;

alter方式创建索引

ALTER TABLE 表名 ADD INDEX [索引名] (字段,...字段)

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主键索引和普通索引的区别

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删除索引

删除所有非主键索引

ALTER TABLE 表名 DROP INDEX 索引名
或者
DROP INDEX 索引名 ON 表名

删除主键索引

ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY 

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查看索引

SHOW INDEX FROM table_name\\G;

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聚簇索引和非聚簇索引

• 聚簇索引并不是一种单独的索引类型，而是一种数据存储方式。术语‘聚簇’表示数据行和相邻的键值聚簇的存储 在一起
• 聚簇索引的好处： 按照聚簇索引排列顺序，查询显示一定范围数据的时候，由于数据都是紧密相连，数据库不不用从多个数据块中提取数据，所以节省了大量的 io 操作
• 聚簇索引的限制： 对于 mysql 数据库目前只有 innodb 数据引擎支持聚簇索引，而 Myisam 并不支持聚簇索引。由于数据物理存储排序方式只能有一种，所以每个 Mysql 的表只能有一个聚簇索引 一般情况下就是 该表的主键为了充分利用聚簇索引的聚簇的特性，所以 innodb 表的主键列尽量选用有序的顺序 id，而不建议用 无序的 id，比如 uuid这种

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哪些情况下需要创建索引

1. 主键自动建立唯一索引
2. 频繁作为查询条件的字段应该创建索引
3. 查询中与其它表关联的字段，外键关系建立索引
4. 频繁更新的字段不适合创建索引，因为每次更新不单单是更新了记录还会更新索引
5. Where条件里用不到的字段不创建索引
6. 单键/组合索引的选择问题,who?(在高并发下倾向创建组合索引)
7. 查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问将大大提高排序速度
8. 查询中统计或者分组字段

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哪些情况下不适合创建索引

1. 表记录太少
2. 经常增删改的表
3. where条件里面用不到的字段
4. 过滤性不好的—sex=0,表示男，sex=1，表示女，那么不论查询0还是1，都会查出百分之50左右的数据量

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性能分析

Explain 性能分析

• 概念：使用 EXPLAIN 关键字可以模拟优化器执行 SQL 查询语句，从而知道 MySQL 是如何处理你的 SQL 语句的。分 析你的查询语句或是表结构的性能瓶颈
• 用法：Explain+SQL 语句

EXPLAIN中的字段详解：加粗的字段表示的是重要的字段

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id： select 查询的序列号,包含一组数字，表示查询中执行 select 子句或操作表的顺序

id就是每一个select语句执行的顺序

• id 相同 执行顺序由上至下

例如下面: 先执行子查询，再执行外面的查询

• id 不同 如果是子查询，id 的序号会递增，id 值越大优先级越高，越先被执行,括号里面的先被执行

• id中 既有相同也有不同 ,id 如果相同，可以认为是一组，从上往下顺序执行；在所有组中，id 值越大，优先级越高，越先执行

衍生虚表: DERIVED

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select_type ：代表查询的类型，主要是用于区别普通查询、联合查询、子查询等的复杂查询

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table：表示的是 这个数据是基于哪张表的

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type：表示的是查询的访问类型 一般的类型 结果值从最好到最坏依次是 system >const> eq_ref >ref >range >index >all 一般来说，得保证查询至少达到 range 级别，最好能达到 ref

• system 表只有一行记录（等于系统表），这是 const 类型的特列
• const 表示通过索引一次就找到了,const 用于比较 primary key 或者 unique 索引。因为只匹配一行数据，所以很快 如将主键置于 where 列表中，MySQL 就能将该查询转换为一个常量,例如总裁办只对应一个总裁

• eq_ref 唯一性索引扫描，对于每个索引键，表中只有一条记录与之匹配。常见于主键或唯一索引扫描

• ref 非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行.本质上也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独值的行， 然而，它可能会找到多个符合条件的行，所以他应该属于查找和扫描的混合体

• range 只检索给定范围的行,使用一个索引来选择行。key 列显示使用了哪个索引一般就是在你的 where 语句中出现 了 between、<、>、in 等的查询这种范围扫描索引扫描比全表扫描要好，因为它只需要开始于索引的某一点，而 结束语另一点，不用扫描全部索引

• index index与all的区别为index类型只遍历索引树，这通常比all快，因为索引文件通常比数据文件小(也就是说虽然all和index都是读全表，但index是从索引中读取，而all是从硬盘中读取的)

explain select id from t1; //id是主键索引

• all 全表扫描将遍历全表以找到匹配的行

explain select * from t1;

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possible_keys 显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个 查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一 定被查询实际使用

key 实际使用的索引 如果为NULL，则没有使用索引，查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中

覆盖索引: 查询的字段和复合索引里面字段的个数和顺序一致

#复合索引
create index idx_col1_col2 on t2(col1,col2);
#查询
explain select col1,col2 form t2;

key_len 表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度,在不损失精确性的情况下，长度越短越好，key_len 显示的值为索引字段最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得的，不是通过表内检索出的。

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ref 显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数 哪些列或常量被用于查找索引列上的值

rows 显示 MySQL 认为它执行查询时必须检查的行数,越少越好

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Extra 其他的额外重要的信息

• Using filesort：说明 mysql 会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取 MySQL中无法利用索引 完成的排序操作称为“文件排序” （效率低需要优化）

当Query中包含ORDER BY操作，而且无法利用索引完成排序操作的时候，MySQL Query Optimizer不得不选择相应的排序算法来实现

• Using temporary : 使了用临时表保存中间结果,MySQL 在对查询结果排序时使用临时表。常见于排序 order by和分组查询 group by（使用中间表 效率十分的低 需要进行优化）
  
  

Using index for group-by:数据访问和Using index一样，所需数据只须要读取索引，当Query中使用GROUP BY或DISTINCT 子句时，如果分组字段也在索引中，Extra中的信息就会是Using index for group-by

Using where:如果不读取表的所有数据，或不是仅仅通过索引就可以获取所有需要的数据，就会出现Using where信息

• Using index 代表表示相应的 select 操作中使用了覆盖索引(Covering Index)，避免访问了表的数据行，如果同时出现 using where，表明索引被用来执行索引键值的查找;如果没有同时出现 using where，表明索引只是用来读取数据而非利用索引执行查找

所需数据只须在index即可全部获得，不需要再到表中查找数据

覆盖索引

覆盖索引: 就是select的数据列只用从索引中就能够取得，不必读取数据行，MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根据索引再次读取数据文件，换句话说查询列表要被所建索引覆盖

如果要使用覆盖索引，注意select列表中只取出需要的列，不可select * ,如果将所有字段一起做所有会导致索引文件过大，查询性能下降

• Using where 表明使用了 where 过滤
• Using join buffer 使用了连接缓存
• impossible where where 子句的值总是 false，不能用来获取任何元组 一般都是where条件出问题

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innodb引擎下索引失效的情况

一个独立索引的失效情况

where后面要跟着一个索引字段，这里的deptid是索引列

#少于总数百分之五十---使用索引
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE deptid IS NULL;
#大于总数百分之五十--不使用索引
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE deptid IS NOT NULL;

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多个独立索引失效的情况

• 使用or的时候，有一侧的索引失效，整个查询的索引就失效

SELECT SQL_NO_CACHE …不使用缓存查询，为了测试sql语句的效率，有时候要不用缓存来查询。

EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE dep_id <=1 OR age >30;

这里age大于30的数据多余百分之50，age的索引会失效，整个查询索引也会因此失效

我们可以使用union all或者 union来代替,union去除重复结果，union all不去除

EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE dep_id <=1 
UNION 
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE age >30

执行两条sql查询语句，dep_Id的索引有效，age的索引失效，但是不会让整体都失效，部分有效

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• 全值匹配

#给emp的age,dep_id,name字段加上联合索引(3个字段作为一个索引)
CREATE INDEX ide_age_depid_name ON emp(age,deptid,`name`);

下面三个查询都使用到了所有，分别使用了一个，两个和三个索引进行查询

#给emp的age,dep_id,name字段加上联合索引(3个字段作为一个索引)
CREATE INDEX ide_age_depid_name ON emp(age,deptid,`name`);

EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE age =30

EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE age =30 AND deptid=4

EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE age =30 AND deptid=4 AND emp.name="abc"

结论:

查询的字段按照顺序再索引中都可以匹配到，查询时联合索引的字段都使用了

如果在查询中需要匹配多个字段的条件，可以把这几个字段做个联合索引，效率要比在每个字段上加索引高

注意:

在所有索引字段都使用的前提下,使用联合索引时，SQL中查询字段的顺序，跟使用索引中字段的顺序，没有关系，优化器会在不影响SQL执行结果的前提下，给你自动地优化

EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE age =30 AND deptid=4 AND emp.name="abc"
或者
EXPLAIN SELECT SQL_NO_CACHE * FROM emp WHERE  deptid=4 AND age =30 AND emp.name="abc"

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• 最左前缀原则和中间不可断

使用联合索引的字段在做查询时，需要遵守最左前缀原则与中间不可断

文章

https://blog.csdn.net/shassd/article/details/109698150

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两表优化方法

由左连接的特性决定，LEFT JOIN条件用于确定如何从右表，搜索行，左边一定都有，所以右边是我们的关键点，需要建立索引

RIGHT JOIN的索引建立在左表上，因为右边一定都有

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JOIN语句的优化

• 减少Join语句中的NestedLoop的循环总次数，“永远用小结果集驱动大的结果集”，例如左连接，左边的表的所有记录一定都会被查询出来，那么适合找小结果集充当
• 优先优化NestedLoop的内层循环
• 保证Jion语句中被驱动表上Join条件字段已经被索引
• 当无法保证被驱动表的Join条件字段被索引且内存资源充足的前提下，可以将JoinBuffer设置大一点

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