索引快速查询

时间:2021-08-10 16:26:27

一、索引

索引是表的目录,在查找内容之前可以先在目录中查找索引位置,以此快速定位查询数据。对于索引,会保存在额外的文件中。

名词:
     覆盖索引:
      - 在索引文件中直接获取数据
     
     索引合并:
      - 把多个单列索引文件合并使用   

  无索引:从前到后依次查找
索引:
id 创建索引文件(某种格式存储)
name 创建索引文件(某种格式存储)
email 创建索引文件(某种格式存储) create index ix_name on userinfo3(email);
name email 创建额外文件(某种格式存储)
查询时先在创建的索引文件内找到数据的定位,然后去原表内定位查找
索引种类(某种格式存储):
hash索引:索引文件表内的数据顺序和表内的数据顺序不一致,是根据hash值排列的,然后对应相应的内存位置,然后在返回原表内查找
单值查找速度快
范围查找速度慢
btree索引:二叉树的数据结构
范围查找速度快

MySQL中常见索引有:

  • 普通索引
  • 唯一索引
  • 主键索引
  • 组合索引

1、普通索引

普通索引仅有一个功能:加速查询

索引快速查询索引快速查询
create table in1(
nid int not null auto_increment primary key,
name varchar(32) not null,
email varchar(64) not null,
extra text,
index ix_name (name) --普通索引,索引名(索引列)
)
创建表 + 索引

创建索引

create index 索引名称 on 表名(列名)

删除索引

drop index 索引名称 on 表名

查看索引

show index from table_name;

注意:对于创建索引时如果是BLOB 和 TEXT 类型,必须指定length。

索引快速查询索引快速查询
create index ix_extra on in1(extra(32));
View Code

2、唯一索引

唯一索引有两个功能:加速查询 和 唯一约束(可含null)

索引快速查询索引快速查询
create table in1(
nid int not null auto_increment primary key,
name varchar(32) not null,
email varchar(64) not null,
extra text,
unique ix_name (name)
)
创建表 + 唯一索引

创建:

create unique index 索引名称 on 表名(列名)

删除:

drop unique index 索引名称 on 表名

3、主键索引

主键有两个功能:加速查询 和 唯一约束(不可含null)

索引快速查询索引快速查询
create table in1(
nid int not null auto_increment primary key,
name varchar(32) not null,
email varchar(64) not null,
extra text,
index ix_name (name)
)

OR

create table in1(
nid int not null auto_increment,
name varchar(32) not null,
email varchar(64) not null,
extra text,
primary key(ni1),
index ix_name (name)
)
创建表 + 创建主键

创建:

alter table 表名 add primary key(列名);

删除:

alter table 表名 drop primary key; (删除表的主键)

alter table 表名  modify  列名 int, drop primary key;(删除表指定列的主键)

4、组合索引

组合索引是将n个列组合成一个索引

- create unique index 索引名称 on 表名(列名,列名)
- drop unique index 索引名称 on 表名

其应用场景为:频繁的同时使用n列来进行查询,如:where n1 = 'alex' and n2 = 666。

索引快速查询索引快速查询
create table in3(
nid int not null auto_increment primary key,
name varchar(32) not null,
email varchar(64) not null,
extra text
)
创建表
索引快速查询索引快速查询
create index ix_name_email on in3(name,email);
创建组合索引

如上创建组合索引之后,查询(最左前缀匹配):(name,email)

  • name and email  -- 使用索引
  • name                 -- 使用索引
  • email                 -- 不使用索引

注意:对于同时搜索n个条件时,组合索引的性能好于多个单一索引合并。

索引快速查询索引快速查询
组合索引    
- (name,email)
select * from userinfo3 where name='alex' and email='asdf';
select * from userinfo3 where name='alex';
索引合并:
- name
- email
select * from userinfo3 where name='alex' and email='asdf';
select * from userinfo3 where name='alex';
select * from userinfo3 where email='alex';
组合索引和索引合并

5、全文索引:对文本的内容进行分词,进行搜索

 二、相关命令

- 查看表结构
desc 表名

- 查看生成表的SQL
show create table 表名

- 查看索引
show index
from 表名

三、正确使用索引

数据库表中添加索引后确实会让查询速度起飞,但前提必须是正确的使用索引来查询,如果以错误的方式使用,则即使建立索引也会不奏效。     即使建立索引,索引也不会生效:

    id,enail创建索引


- like '%xx' 没有命中索引
select * from tb1 where email like '%cn';

- 使用函数
select * from tb1 where reverse(email) = 'wupeiqi';

- or
select * from tb1 where nid = 1 or name = 'seven@live.com'; 无法命中索引(name列没有建立索引)

特别的:当or条件中有未建立索引的列才失效,以下会走索引
select * from tb1 where nid = 1 or name = 'seven@live.com' and email = 'alex'
忽略name列(没有创建索引)

- 类型不一致
如果列是字符串类型,传入条件是必须用引号引起来,不然无法命中
select * from tb1 where email = 999;


- !=
select * from tb1 where email != 'alex'

特别的:如果是主键,则还是会走索引
select * from tb1 where nid != 123
- >
select * from tb1 where email > 'alex'

特别的:如果是主键或索引是整数类型,则还是会走索引
select * from tb1 where nid > 123
select * from tb1 where num > 123


- order by
select name from tb1 order by email desc; (映射的是name列,所以不走索引)

当根据索引排序时候,选择的映射如果不是索引,则不走索引
特别的:如果对主键排序,则还是走索引:
select * from tb1 order by nid desc;

- 组合索引最左前缀
如果组合索引为:(name,email)
name and email
-- 使用索引
name
-- 使用索引
email
-- 不使用索引

四、其他注意事项

- 避免使用select *

- count(1)或count(列) 代替 count(*)

- 创建表时尽量时 char 代替 varchar

- 表的字段顺序固定长度的字段优先

- 组合索引代替多个单列索引(经常使用多个条件查询时)

- 尽量使用短索引

- 使用连接(JOIN)来代替子查询(Sub-Queries)

- 连表时注意条件类型需一致

- 索引散列值(重复少)不适合建索引,例:性别不适合

五、limit分页

无论是否有索引,limit分页是一个值得关注的问题

a. select * from userinfo3 limit 20,10;
b.
- 不让看(只能查看200页)
- 索引表中扫:
1select * from userinfo3 where id in(select id from userinfo3 limit 200000,10) 不是最优答案
2、最优解决方案:
记录当前页最大或最小ID
1. 页面只有上一页,下一页
# max_id
# min_id
下一页数据:
select * from userinfo3 where id > max_id limit 10;
上一页数据:
select * from userinfo3 where id < min_id order by id desc limit 10; id倒序速度很快
2. 上一页 192 193 [196] 197 198 199 下一页 基于当前的页面,点击其他任一页分页

select * from userinfo3 where id in (
select id from (select id from userinfo3 where id > max_id limit 30) as N order by N.id desc limit 10
)

c.id不连续,所以无法直接使用id范围进行查找 between ... and

六、执行计划

explain + 查询SQL - 用于显示SQL执行信息参数,根据参考信息可以进行SQL优化

让mysql预估执行操作(一般正确)

mysql> explain select * from tb2;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| 1 | SIMPLE | tb2 | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 2 | NULL |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
        查询顺序标识
如:mysql
> explain select * from (select nid,name from tb1 where nid < 10) as B;
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| 1 | PRIMARY | <derived2> | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 9 | NULL |
| 2 | DERIVED | tb1 | range | PRIMARY | PRIMARY | 8 | NULL | 9 | Using where |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
特别的:如果使用union连接气值可能为null


select_type
查询类型
SIMPLE 简单查询
PRIMARY 最外层查询
SUBQUERY 映射为子查询
DERIVED 子查询
UNION 联合
UNION RESULT 使用联合的结果
...
table
正在访问的表名


type
查询时的访问方式,性能:all
< index < range < index_merge < ref_or_null < ref < eq_ref < system/const
ALL 全表扫描,对于数据表从头到尾找一遍
select * from tb1;
特别的:如果有limit限制,则找到之后就不在继续向下扫描
select * from tb1 where email = 'seven@live.com'
select * from tb1 where email = 'seven@live.com' limit 1;
虽然上述两个语句都会进行全表扫描,第二句使用了limit,则找到一个后就不再继续扫描。

INDEX 全索引扫描,对索引从头到尾找一遍
select nid from tb1;

RANGE 对索引列进行范围查找
select * from tb1 where name < 'alex';
PS:
between and
in
> >= < <= 操作
注意:
!= 和 > 符号


INDEX_MERGE 合并索引,使用多个单列索引搜索
select * from tb1 where name = 'alex' or nid in (11,22,33);

REF 根据索引查找一个或多个值
select * from tb1 where name = 'seven';

EQ_REF 连接时使用primary key 或 unique类型
select tb2.nid,tb1.name from tb2 left join tb1 on tb2.nid = tb1.nid;



CONST 常量
表最多有一个匹配行,因为仅有一行,在这行的列值可被优化器剩余部分认为是常数,const表很快,因为它们只读取一次。
select nid from tb1 where nid = 2 ;

SYSTEM 系统
表仅有一行(
=系统表)。这是const联接类型的一个特例。
select * from (select nid from tb1 where nid = 1) as A;
possible_keys
可能使用的索引

key
真实使用的

key_len
MySQL中使用索引字节长度

rows
mysql估计为了找到所需的行而要读取的行数
------ 只是预估值

extra
该列包含MySQL解决查询的详细信息
“Using index”
此值表示mysql将使用覆盖索引,以避免访问表。不要把覆盖索引和index访问类型弄混了。
“Using
where
这意味着mysql服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤,许多where条件里涉及索引中的列,当(并且如果)它读取索引时,就能被存储引擎检验,因此不是所有带
where子句的查询都会显示“Using
where”。有时“Using where”的出现就是一个暗示:查询可受益于不同的索引。 “Using temporary”
这意味着mysql在对查询结果排序时会使用一个临时表。
“Using filesort”
这意味着mysql会对结果使用一个外部索引排序,而不是按索引次序从表里读取行。mysql有两种文件排序算法,这两种排序方式都可以在内存或者磁盘上完成,
explain不会告诉你mysql将使用哪一种文件排序,也不会告诉你排序会在内存里还是磁盘上完成。 “Range
checked for each record(index map: N)”
这个意味着没有好用的索引,新的索引将在联接的每一行上重新估算,N是显示在possible_keys列中索引的位图,并且是冗余的。

 

七、慢日志查询

a、配置MySQL自动记录慢日志

slow_query_log = OFF                            是否开启慢日志记录
long_query_time
= 2 时间限制,超过此时间,则记录
slow_query_log_file
= /usr/slow.log     日志文件
log_queries_not_using_indexes
= OFF     未使用索引的搜索是否记录

 

配置:
- 在内存中修改
     查看当前配置信息:
show variables like
'%query%' 查看慢日志配置
show variables like
'%querise%' 查看未使用索引的搜索是否记录
     修改当前配置信息:
set global 变量名 =- 在配置文件中修改
在终端启动时输入命令启动配置文件
mysqld
--defaults-file=“配置文件路径”
创建my.conf配置文件:
slow_query_log
= ON
slow_query_log_file
= D:/....

注意:修改配置文件之后,先备份,再重启服务