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mysql数据库中的索引有那些、有什么用

程序员文章站 2022-06-15 11:55:29
  本文主要讲述了如何加速动态网站的mysql索引分析和优化。 一、什么是索引? 索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录,所有mysql索引都以b-树的形式保存。如...

 

本文主要讲述了如何加速动态网站的mysql索引分析和优化。

一、什么是索引?

索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录,所有mysql索引都以b-树的形式保存。如果没有索引,执行查询时mysql必须从第一个记录开始扫描整个表的所有记录,直至找到符合要求的记录。表里面的记录数量越多,这个操作的代价就越高。如果作为搜索条件的列上已经创建了索引,mysql无需扫描任何记录即可迅速得到目标记录所在的位置。如果表有1000个记录,通过索引查找记录至少要比顺序扫描记录快100倍。

假设我们创建了一个名为people的表:

create table people ( peopleid smallint not null,

name char(50) not null );

然后,我们完全随机把1000个不同name值插入到people表。在数据文件中name列没有任何明确的次序。如果我们创建了name列的索引,mysql将在索引中排序name列,对于索引中的每一项,mysql在内部为它保存一个数据文件中实际记录所在位置的“指针”。因此,如果我们要查找name等于“mike”记录的peopleid(sql命令为“select peopleid from people where name='mike';”),mysql能够在name的索引中查找“mike”值,然后直接转到数据文件中相应的行,准确地返回该行的peopleid(999)。在这个过程中,mysql只需处理一个行就可以返回结果。如果没有“name”列的索引,mysql要扫描数据文件中的所有记录,即1000个记录!显然,需要mysql处理的记录数量越少,则它完成任务的速度就越快。

二、索引的类型 www.2cto.com

mysql提供多种索引类型供选择:

普通索引 :

这是最基本的索引类型,而且它没有唯一性之类的限制。普通索引可以通过以下几种方式创建:

创建索引,例如create index <索引的名字> on tablename (列的列表);

修改表,例如alter table tablename add index [索引的名字] (列的列表);

创建表的时候指定索引,例如create table tablename ( [...], index [索引的名字] (列的列表) );

唯一性索引:

这种索引和前面的“普通索引”基本相同,但有一个区别:索引列的所有值都只能出现一次,即必须唯一。唯一性索引可以用以下几种方式创建:

创建索引,例如create unique index <索引的名字> on tablename (列的列表);

修改表,例如alter table tablename add unique [索引的名字] (列的列表);

创建表的时候指定索引,例如create table tablename ( [...], unique [索引的名字] (列的列表) );

主键 :

主键是一种唯一性索引,但它必须指定为“primary key”。如果你曾经用过auto_increment类型的列,你可能已经熟悉主键之类的概念了。主键一般在创建表的时候指定,例如“create table tablename ( [...], primary key (列的列表) ); ”。但是,我们也可以通过修改表的方式加入主键,例如“alter table tablename add primary key (列的列表); ”。每个表只能有一个主键。

全文索引:

mysql从3.23.23版开始支持全文索引和全文检索。在mysql中,全文索引的索引类型为fulltext。全文索引可以在varchar或者text类型的列上创建。它可以通过create table命令创建,也可以通过alter table或create index命令创建。对于大规模的数据集,通过alter table(或者create index)命令创建全文索引要比把记录插入带有全文索引的空表更快。本文下面的讨论不再涉及全文索引,要了解更多信息,请参见mysql documentation。

三、单列索引与多列索引

索引可以是单列索引,也可以是多列索引。下面我们通过具体的例子来说明这两种索引的区别。假设有这样一个people表:

create table people ( peopleid

smallint not null auto_increment,

firstname char(50) not null, lastname char(50) not null,

age smallint not null,

townid smallint not null, primary key (peopleid) );

下面是我们插入到这个people表的数据:

这个数据片段中有四个名字为“mikes”的人(其中两个姓sullivans,两个姓mcconnells),有两个年龄为17岁的人,还有一个名字与众不同的joe smith。

这个表的主要用途是根据指定的用户姓、名以及年龄返回相应的peopleid。例如,我们可能需要查找姓名为mike sullivan、年龄17岁用户的peopleid(sql命令为select peopleid from people where firstname='mike' and lastname='sullivan' and age=17;)。由于我们不想让mysql每次执行查询就去扫描整个表,这里需要考虑运用索引。

首先,我们可以考虑在单个列上创建索引,比如firstname、lastname或者age列。如果我们创建firstname列的索引(alter table people add index firstname (firstname);),mysql将通过这个索引迅速把搜索范围限制到那些firstname='mike'的记录,然后再在这个“中间结果集”上进行其他条件的搜索:它首先排除那些lastname不等于“sullivan”的记录,然后排除那些age不等于17的记录。当记录满足所有搜索条件之后,mysql就返回最终的搜索结果。

由于建立了firstname列的索引,与执行表的完全扫描相比,mysql的效率提高了很多,但我们要求mysql扫描的记录数量仍旧远远超过了实际所需要的。虽然我们可以删除firstname列上的索引,再创建lastname或者age列的索引,但总地看来,不论在哪个列上创建索引搜索效率仍旧相似。

为了提高搜索效率,我们需要考虑运用多列索引。如果为firstname、lastname和age这三个列创建一个多列索引,mysql只需一次检索就能够找出正确的结果!下面是创建这个多列索引的sql命令:

alter table people add index fname_lname_age (firstname,lastname,age);

由于索引文件以b-树格式保存,mysql能够立即转到合适的firstname,然后再转到合适的lastname,最后转到合适的age。在没有扫描数据文件任何一个记录的情况下,mysql就正确地找出了搜索的目标记录!

那么,如果在firstname、lastname、age这三个列上分别创建单列索引,效果是否和创建一个firstname、lastname、age的多列索引一样呢?答案是否定的,两者完全不同。当我们执行查询的时候,mysql只能使用一个索引。如果你有三个单列的索引,mysql会试图选择一个限制最严格的索引。但是,即使是限制最严格的单列索引,它的限制能力也肯定远远低于firstname、lastname、age这三个列上的多列索引。

四、最左前缀

多列索引还有另外一个优点,它通过称为最左前缀(leftmost prefixing)的概念体现出来。继续考虑前面的例子,现在我们有一个firstname、lastname、age列上的多列索引,我们称这个索引为fname_lname_age。当搜索条件是以下各种列的组合时,mysql将使用fname_lname_age索引:

firstname,lastname,age

firstname,lastname

firstname

从另一方面理解,它相当于我们创建了(firstname,lastname,age)、(firstname,lastname)以及(firstname)这些列组合上的索引。下面这些查询都能够使用这个fname_lname_age索引:

select peopleid from people

where firstname='mike' and lastname='sullivan' and age='17';

select peopleid from people where firstname='mike' and lastname='sullivan';

select peopleid from people where firstname='mike';

the following queries cannot use the index at all:

select peopleid from people where lastname='sullivan';

select peopleid from people where age='17';

select peopleid from people where lastname='sullivan' and age='17';

五、选择索引列

在性能优化过程中,选择在哪些列上创建索引是最重要的步骤之一。可以考虑使用索引的主要有两种类型的列:在where子句中出现的列,在join子句中出现的列。请看下面这个查询:

select age ## 不使用索引

from people where firstname='mike' ## 考虑使用索引

and lastname='sullivan' ## 考虑使用索引

这个查询与前面的查询略有不同,但仍属于简单查询。由于age是在select部分被引用,mysql不会用它来限制列选择操作。因此,对于这个查询来说,创建age列的索引没有什么必要。下面是一个更复杂的例子:

select people.age, ##不使用索引

town.name ##不使用索引

from people left join town on

people.townid=town.townid ##考虑使用索引

where firstname='mike' ##考虑使用索引

and lastname='sullivan' ##考虑使用索引

与前面的例子一样,由于firstname和lastname出现在where子句中,因此这两个列仍旧有创建索引的必要。除此之外,由于town表的townid列出现在join子句中,因此我们需要考虑创建该列的索引。那么,我们是否可以简单地认为应该索引where子句和join子句中出现的每一个列呢?差不多如此,但并不完全。我们还必须考虑到对列进行比较的操作符类型。mysql只有对以下操作符才使用索引:<,<=,=,>,>=,between,in,以及某些时候的like。可以在like操作中使用索引的情形是指另一个操作数不是以通配符(%或者_)开头的情形。例如,“select peopleid from people where firstname like 'mich%';”这个查询将使用索引,但“select peopleid from people where firstname like '%ike';”这个查询不会使用索引

一、介绍一下索引的类型

mysql常见索引有:主键索引、唯一索引、普通索引、全文索引、组合索引
primary key(主键索引) alter table `table_name` add primary key ( `column` ) unique(唯一索引) alter table `table_name` add unique (`column`)
index(普通索引) alter table `table_name` add index index_name ( `column` ) fulltext(全文索引) alter table `table_name` add fulltext ( `column` )
组合索引 alter table `table_name` add index index_name ( `column1`, `column2`, `column3` )

mysql各种索引区别:

普通索引(index):最基本的索引,没有任何限制
唯一索引(unique):与"普通索引"类似,不同的就是:索引列的值必须唯一,但允许有空值。
主键索引(primary):它 是一种特殊的唯一索引,不允许有空值。
全文索引(fulltext ):仅可用于 myisam 表, 用于在一篇文章中,检索文本信息的, 针对较大的数据,生成全文索引很耗时好空间。
组合索引:为了更多的提高mysql效率可建立组合索引,遵循”最左前缀“原则。

举个例子来说,比如你在为某商场做一个会员卡的。
这个系统有一个会员表
有下列字段:
会员编号 int
会员姓名 varchar(10)
会员身份证号码 varchar(18)
会员电话 varchar(10)
会员住址 varchar(50)
会员备注信息 text

那么这个 会员编号,作为主键,使用 primary
会员姓名 如果要建索引的话,那么就是普通的 index
会员身份证号码 如果要建索引的话,那么可以选择 unique (唯一的,不允许重复)
会员备注信息 , 如果需要建索引的话,可以选择 fulltext,全文搜索。

不过 fulltext 用于搜索很长一篇文章的时候,效果最好。
用在比较短的文本,如果就一两行字的,普通的 index 也可以。

创建索引:create unique index indexname on tablename(tablecolumns(length))

删除索引的语法:drop index index_name on tablename

二、索引分单列索引和组合索引

单列索引:即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引,但这不是组合索引。
组合索引:即一个索包含多个列。

为了形象地对比两者,再建一个表:

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 create table myindex ( i_testid int not null auto_increment, _name varchar(50) not null, vc_city varchar(50) not null, i_age int not null, i_schoolid int not null, primary key (i_testid) );

在这10000条记录里面七上八下地分布了5条vc_name="erquan"的记录,只不过city,age,school的组合各不相同。
来看这条t-sql:

 

复制代码代码如下: select i_testid from myindex where vc_name='erquan' and vc_city='郑州' and i_age=25;

 

首先考虑建单列索引:

在vc_name列上建立了索引。执行t-sql时,mysql很快将目标锁定在了vc_name=erquan的5条记录上,取出来放到一中间结果集。在这个结果集里,先排除掉vc_city不等于"郑州"的记录,再排除i_age不等于25的记录,最后筛选出唯一的符合条件的记录。

虽然在vc_name上建立了索引,查询时mysql不用扫描整张表,效率有所提高,但离我们的要求还有一定的距离。同样的,在vc_city和i_age分别建立的单列索引的效率相似。

为了进一步榨取mysql的效率,就要考虑建立组合索引。就是将vc_name,vc_city,i_age建到一个索引里:
alter table myindex add index name_city_age (vc_name(10),vc_city,i_age);--注意了,建表时,vc_name长度为50,这里为什么用10呢?因为一般情况下名字的长度不会超过10,这样会加速索引查询速度,还会减少索引文件的大小,提高insert的更新速度。

执行t-sql时,mysql无须扫描任何记录就到找到唯一的记录!!

肯定有人要问了,如果分别在vc_name,vc_city,i_age上建立单列索引,让该表有3个单列索引,查询时和上述的组合索引效率一样吧?嘿嘿,大不一样,远远低于我们的组合索引~~虽然此时有了三个索引,但mysql只能用到其中的那个它认为似乎是最有效率的单列索引。

建立这样的组合索引,其实是相当于分别建立了

?
1 2 3 vc_name,vc_city,i_age vc_name,vc_city vc_name

这样的三个组合索引!为什么没有vc_city,i_age等这样的组合索引呢?这是因为mysql组合索引"最左前缀"的结果。简单的理解就是只从最左面的开始组合。并不是只要包含这三列的查询都会用到该组合索引,下面的几个t-sql会用到:

?
1 2 select * from myindex whree vc_name="erquan" and vc_city="郑州" select * from myindex whree vc_name="erquan"

而下面几个则不会用到:

?
1 2 select * from myindex whree i_age=20 and vc_city="郑州" select * from myindex whree vc_city="郑州"

三、使用索引

到此你应该会建立、使用索引了吧?但什么情况下需要建立索引呢?一般来说,在where和join中出现的列需要建立索引,但也不完全如此,因为mysql只对 <,<=,=,>,>=,between,in,以及某些时候的like(后面有说明)才会使用索引。
select t.vc_name from testindex t left join myindex m on t.vc_name=m.vc_name where m.i_age=20 and m.vc_city='郑州' 时,有对myindex表的vc_city和i_age建立索引的需要,由于testindex表的vc_name开出现在了join子句中,也有对它建立索引的必要。

刚才提到了,只有某些时候的like才需建立索引?是的。因为在以通配符 % 和 _ 开头作查询时,mysql不会使用索引,如

?
1 select * from myindex where vc_name like'erquan%'

会使用索引,而

?
1 select * from myindex wheret vc_name like'%erquan'

就不会使用索引了。

四、索引的不足之处

上面说了那么多索引的好话,它真的有像传说中那么优秀么?当然会有缺点了。

1.虽然索引大大提高了查询速度,同时却会降低更新表的速度,如对表进行insert、update和delete。因为更新表时,mysql不仅要保存数据,还要保存一下索引文件

2.建立索引会占用磁盘空间的索引文件。一般情况这个问题不太严重,但如果你在一个大表上创建了多种组合索引,索引文件的会膨胀很快。

篇尾:

讲了这么多,无非是想利用索引提高的执行效率。不过索引只是提高效率的一个因素。如果你的mysql有大数据的表,就需要花时间研究建立最优秀的索引或优化查询语句。