mysql中資料庫索引與最佳化

一、索引的概念
索引就是加快檢索表中資料的方法。資料庫的索引類似於書籍的索引。在書籍中，索引允許使用者不必翻閱完整個書就能迅速地找到所需要的資訊。在資料庫中，索引也允許資料庫程式迅速地找到表中的資料，而不必掃描整個資料庫。
二、索引的特點
1.索引可以加快資料庫的檢索速度
2.索引降低了資料庫插入、修改、刪除等維護任務的速度
3.索引建立在表上，不能建立在視圖上
4.索引既可以直接建立，也可以間接建立
5.可以在最佳化隱藏中，使用索引
6.使用查詢處理器執行SQL語句，在一個表上，一次只能使用一個索引
7.其他
三、索引的優點

1、選擇索引的資料類型

MySQL支援很多資料類型，選擇合適的資料類型儲存資料對效能有很大的影響。通常來說，可以遵循以下一些指導原則：

(1)越小的資料類型通常更好：越小的資料類型通常在磁碟、記憶體和CPU緩衝中都需要更少的空間，處理起來更快。
(2)簡單的資料類型更好：整型資料比起字元，處理開銷更小，因為字串的比較更複雜。在MySQL中，應該用內建的日期和時間資料類型，而不是用字串來儲存時間；以及用整數資料型別儲存IP地址。
(3)盡量避免NULL：應該指定列為NOT NULL，除非你想儲存NULL。在MySQL中，含有空值的列很難進行查詢最佳化，因為它們使得索引、索引的統計資訊以及比較運算更加複雜。你應該用0、一個特殊的值或者一個空串代替空值。

1.1、選擇標識符
選擇合適的標識符是非常重要的。選擇時不僅應該考慮儲存類型，而且應該考慮MySQL是怎樣進行運算和比較的。一旦選定資料類型，應該保證所有相關的表都使用相同的資料類型。
(1)    整型：通常是作為標識符的最好選擇，因為可以更快的處理，而且可以設定為AUTO_INCREMENT。

(2)    字串：盡量避免使用字串作為標識符，它們消耗更好的空間，處理起來也較慢。而且，通常來說，字串都是隨機的，所以它們在索引中的位置也是隨機的，這會導致頁面分裂、隨機訪問磁碟，聚簇索引分裂（對於使用聚簇索引的儲存引擎）。

2、索引入門
對於任何DBMS，索引都是進行最佳化的最主要的因素。對於少量的資料，沒有合適的索引影響不是很大，但是，當隨著資料量的增加，效能會急劇下降。
如果對多列進行索引(複合式索引)，列的順序非常重要，MySQL僅能對索引最左邊的首碼進行有效尋找。例如：
假設存在複合式索引it1c1c2(c1,c2)，查詢語句select * from t1 where c1=1 and c2=2能夠使用該索引。查詢語句select * from t1 where c1=1也能夠使用該索引。但是，查詢語句select * from t1 where c2=2不能夠使用該索引，因為沒有複合式索引的引導列，即，要想使用c2列進行尋找，必需出現c1等於某值。

2.1、索引的類型
索引是在儲存引擎中實現的，而不是在伺服器層中實現的。所以，每種儲存引擎的索引都不一定完全相同，並不是所有的儲存引擎都支援所有的索引類型。
2.1.1、B-Tree索引
假設有如下一個表：

CREATE TABLE People (

   last_name varchar(50)    not null,

   first_name varchar(50)    not null,

   dob        date           not null,

   gender     enum('m', 'f') not null,

   key(last_name, first_name, dob)

);
 

四、索引的缺點

1.建立索引和維護索引要耗費時間，這種時間隨著資料量的增加而增加
2.索引需要佔物理空間，除了資料表占資料空間之外，每一個索引還要佔一定的物理空間，如果要建立聚簇索引，那麼需要的空間就會更大
3.當對錶中的資料進行增加、刪除和修改的時候，索引也要動態維護，降低了資料的維護速度

五、索引分類

1.直接建立索引和間接建立索引
直接建立索引： CREATE INDEX mycolumn_index ON mytable (myclumn)
間接建立索引：定義主鍵約束或者唯一性鍵約束，可以間接建立索引
2.普通索引和唯一性索引
普通索引：CREATE INDEX mycolumn_index ON mytable (myclumn)
唯一性索引：保證在索引列中的全部資料是唯一的，對聚簇索引和非聚簇索引都可以使用
CREATE UNIQUE COUSTERED INDEX myclumn_cindex ON mytable(mycolumn)
3.單個索引和複合索引
單個索引：即非複合索引
複合索引：又叫複合式索引，在索引建立語句中同時包含多個欄位名，最多16個欄位
CREATE INDEX name_index ON username(firstname,lastname)
4.聚簇索引和非聚簇索引(叢集索引，群集索引)
聚簇索引：物理索引，與基表的物理順序相同，資料值的順序總是按照順序排列
CREATE CLUSTERED INDEX mycolumn_cindex ON mytable(mycolumn) WITH
ALLOW_DUP_ROW(允許有重複記錄的聚簇索引)
非聚簇索引：CREATE UNCLUSTERED INDEX mycolumn_cindex ON mytable(mycolumn)

六、索引的使用
1.當欄位資料更新頻率較低，查詢使用頻率較高並且存在大量重複值是建議使用聚簇索引
2.經常同時存取多列，且每列都含有重複值可考慮建立複合式索引
3.複合索引的前置列一定好控制好，否則無法起到索引的效果。如果查詢時前置列不在查詢條件中則該複合索引不會被使用。前置列一定是使用最頻繁的列
4.多表操作在被實際執行前，查詢最佳化工具會根據串連條件，列出幾組可能的串連方案並從中找出系統開銷最小的最佳方案。串連條件要充份考慮帶有索引的表、行數多的表；內外表的選擇可由公式：外層表中的匹配行數*內層表中每一次尋找的次數確定，乘積最小為最佳方案
5.where子句中對列的任何操作結果都是在sql運行時逐列計算得到的，因此它不得不進行表搜尋，而沒有使用該列上面的索引；如果這些結果在查詢編譯時間就能得到，那麼就可以被sql最佳化器最佳化，使用索引，避免表搜尋(例：select * from record where substring(card_no,1,4)=’5378′  && select * from record where card_no like ‘%78%’)任何對列的操作都將導致表掃描，它包括資料庫函數、計算運算式等等，查詢時要儘可能將操作移至等號右邊
6.where條件中的’in’在邏輯上相當於’or’，所以文法分析器會將in (’0′,’1′)轉化為column=’0′ or column=’1′來執行。我們期望它會根據每個or子句分別尋找，再將結果相加，這樣可以利用column上的索引；但實際上它卻採用了”or策略”，即先取出滿足每個or子句的行，存入臨時資料庫的工作表中，再建立唯一索引以去掉重複行，最後從這個暫存資料表中計算結果。因此，實際過程沒有利用column上索引，並且完成時間還要受tempdb資料庫效能的影響。in、or子句常會使用工作表，使索引失效；如果不產生大量重複值，可以考慮把子句拆開；拆開的子句中應該包含索引
7.要善於使用預存程序，它使sql變得更加靈活和高效

分析mysql索引效率

 

方法：在一般的SQL語句前加上explain；
分析結果的含義：
1)table：表名；
2)type：串連的類型，(ALL/Range/Ref)。其中ref是最理想的；
3)possible_keys：查詢可以利用的索引名；
4)key：實際使用的索引；
5)key_len：索引中被使用部分的長度(位元組)；
6)ref：顯示列名字或者”const”(不明白什麼意思)；
7)rows：顯示MySQL認為在找到正確結果之前必須掃描的行數；
8)extra：MySQL的建議；