MySQL 索引(关系型数据库)

1、MySQL 索引简介

1.1 MySQL 索引简介

  • 索引是数据库中用来提高性能的最常用工具。所有 MySQL 列类型都可以被索引,对相关列使用索引是提高 select 操作性能的最佳途径。

  • 索引用于快速找出在某个列中有一特定值的行。如果不使用索引,MySQL 必须从第 1 条记录开始然后读完整个表直到找出相关的行,表越大,花费的时间越多。

    • 如果表中查询的列有一个索引,MySQL 能快速到达一个位置去搜寻数据文件的中间,没有必要看所有数据。
    • 如果一个表有 1000 行,这比顺序读取至少快 100 倍。
    • 注意如果需要访问大部分行,顺序读取要快得多,因为此时应避免磁盘搜索。
  • 1)索引数和索引长度

    • 根据存储引擎可以定义每个表的最大索引数和最大索引长度,每种存储引擎(如 MyISAM、InnoDB、BDB、MEMORY 等)对每个表至少支持 16 个索引,总索引长度至少为 256 字节,大多数存储引擎有更高的限制。
  • 2)索引存储

    • 大多数 MySQL 索引(如 primary key、unique、index 和 fulltext 等)在 btree 中存储。
    • 只是空间列类型的索引使用 rtree,并且 memory 表还支持 hash 索引。
  • 3)索引类型

    • MyISAM 和 InnoDB 存储引擎的表默认创建的都是 BTREE 索引。
    • MEMORY 存储引擎默认创建 HASH 索引,但也支持 BTREE 索引。

    • 可以为空间列类型创建索引,但是只有 MyISAM 存储引擎支持空间类型索引,且索引的字段必须是非空的。

    • MySQL 目前还不支持函数索引,但是支持前缀索引,即对索引字段的前 N 个字符创建索引。前缀索引的长度跟存储引擎相关,对于 MyISAM 存储引擎的表,索引的前缀长度可以达到 1000 字节长,而对于 InnoDB 存储引擎的表,索引的前缀长度最长是 767 字节。请注意前缀的限制应以字节为单位进行测量,而 CREATE TABLE 语句中的前缀长度解释为字符数。在为使用多字节字符集的列指定前缀长度时一定要加以考虑。

    • MySQL 中还支持全文本(FULLTEXT)索引,该索引可以用于全文搜索。但是当前最新版本(5.0)中只有 MyISAM 存储引擎支持 FULLTEXT 索引,并且只限于 CHAR、VARCHAR 和 TEXT 列。索引总是对整个列进行的,不支持局部(前缀)索引。

1.2 设计索引的原则

  • 索引的设计可以遵循一些已有的原则,创建索引的时候请尽量考虑符合这些原则,便于提升索引的使用效率,更高效地使用索引。

  • 1)搜索的索引列,不一定是所要选择的列。换句话说,最适合索引的列是出现在 where 子句中的列,或连接子句中指定的列,而不是出现在 select 关键字后的选择列表中的列。

  • 2)使用唯一索引。考虑某列中值的分布。索引的列的基数越大,索引的效果越好。例如,存放出生日期的列具有不同值,很容易区分各行。而用来记录性别的列,只含有 “M” 和 “F”,则对此列进行索引没有多大用处,因为不管搜索哪个值,都会得出大约一半的行。

  • 3)使用短索引。如果对字符串列进行索引,应该指定一个前缀长度,只要有可能就应该这样做。例如,有一个 char(200) 列,如果在前 10 个或 20 个字符内,多数值是唯一的,那么就不要对整个列进行索引。对前 10 个或 20 个字符进行索引能够节省大量索引空间,也可能会使查询更快。较小的索引涉及的磁盘 IO 较少,较短的值比较起来更快。更为重要的是,对于较短的键值,索引高速缓存中的块能容纳更多的键值,因此,MySQL 也可以在内存中容纳更多的值。这样就增加了找到行而不用读取索引中较多块的可能性。

  • 4)利用最左前缀。在创建一个 n 列的索引时,实际是创建了 MySQL 可利用的 n 个索引。多列索引可起几个索引的作用,因为可利用索引中最左边的列集来匹配行。这样的列集称为最左前缀。

  • 5)不要过度索引。不要以为索引“越多越好”,什么东西都用索引是错误的。每个额外的索引都要占用额外的磁盘空间,并降低写操作的性能。在修改表的内容时,索引必须进行更新,有时可能需要重构,因此,索引越多,所花的时间越长。如果有一个索引很少利用或从不使用,那么会不必要地减缓表的修改速度。此外,MySQL 在生成一个执行计划时,要考虑各个索引,这也要花费时间。创建多余的索引给查询优化带来了更多的工作。索引太多,也可能会使 MySQL 选择不到所要使用的最好索引。只保持所需的索引有利于查询优化。

  • 6)对于 InnoDB 存储引擎的表,记录默认会按照一定的顺序保存,如果有明确定义的主键,则按照主键顺序保存。如果没有主键,但是有唯一索引,那么就是按照唯一索引的顺序保存。如果既没有主键又没有唯一索引,那么表中会自动生成一个内部列,按照这个列的顺序保存。按照主键或者内部列进行的访问是最快的,所以 InnoDB 表尽量自己指定主键,当表中同时有几个列都是唯一的,都可以作为主键的时候,要选择最常作为访问条件的列作为主键,提高查询的效率。另外,还需要注意,InnoDB 表的普通索引都会保存主键的键值,所以主键要尽可能选择较短的数据类型,可以有效地减少索引的磁盘占用,提高索引的缓存效果。

1.3 索引常用命令

  • 1 )创建索引

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    # 创建索引
    # create [unique | fulltext | spatial] index
    索引名称
    [using 索引类型]
    ON
    表名
    列名 [(长度)] [asc | desc]
    > create index cityname on city (city(10));

    Query OK, 0 rows affected (0.15 sec)
    Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
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    > explain select * from city where city = 'Fuzhou';

    +----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+-------------+
    | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
    +----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+-------------+
    | 1 | SIMPLE | city | NULL | ref | cityname | cityname | 32 | const | 1 | 100.00 | Using where |
    +----+-------------+-------+------------+------+---------------+----------+---------+-------+------+----------+-------------+
    1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
    • 如果以 city 为条件进行查询,可以发现索引 cityname 被使用。
  • 2)删除索引

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    # 删除索引
    > drop index cityname on city;

    Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
    Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
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    8
    > explain select * from city where city = 'Fuzhou';

    +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
    | id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
    +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
    | 1 | SIMPLE | city | NULL | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 1 | 100.00 | Using where |
    +----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
    1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

2、Btree 索引

  • MEMORY 存储引擎的表可以选择使用 Btree 索引或者 hash 索引,两种不同类型的索引各有其不同的适用范围。

  • hash 索引有一些重要的特征需要在使用的时候特别注意,如下所示。

    • 只用于使用 = 或 <=> 操作符的等式比较。
    • 优化器不能使用 hash 索引来加速 order by 操作。
    • MySQL 不能确定在两个值之间大约有多少行。如果将一个 MyISAM 表改为 HASH 索引的 MEMORY 表,会影响一些查询的执行效率。
    • 只能使用整个关键字来搜索一行。
  • 而对于 Btree 索引,当使用 >、<、>=、<=、between、!= 或者 <>,或者 LIKE ‘pattern’ (其中 ‘pattern’ 不以通配符开始)操作符时,都可以使用相关列上的索引。

  • 当对索引字段进行范围查询的时候,只有 Btree 索引可以通过索引访问,而 hash 索引实际上是全表扫描的。

  • 当使用 MEMORY 表时,如果是默认创建的 hash 索引,就要注意 SQL 语句的编写,确保可以使用上索引,如果一定要使用范围查询,那么在创建索引时,就应该选择创建成 Btree 索引。

文章目录
  1. 1. 1、MySQL 索引简介
    1. 1.1. 1.1 MySQL 索引简介
    2. 1.2. 1.2 设计索引的原则
    3. 1.3. 1.3 索引常用命令
  2. 2. 2、Btree 索引
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