MySQL强制使用索引的两种方式及优化索引，使用MySQL存储过程创建测试数据。_强制索引
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一、MySQL强制使用索引的两种方式
1、使用 FORCE INDEX 语句：
- explain
- select
- *
- from
- tbl_test force index (index_item_code)
- where
- (item_code between 1 and 1000) and (random between 50000 and 1000000)
- order by
- random
- limit 1;
使用 FORCE INDEX（索引名称）走索引：
2、使用 USE INDEX 语句：
- explain
- select
- *
- from
- tbl_test USE index (index_item_code)
- where
- (item_code between 1 and 1000) and (random between 50000 and 1000000)
- order by
- random
- limit 1;
使用 USE INDEX（索引名称）走索引：
FORCE INDEX 或 USE INDEX 的区别？
- FORCE INDEX ：这个语句指示MySQL强制查询使用特定的索引。它会忽略优化器的选择,无论索引的选择性如何，都会使用指定的索引。这意味着即使使用了不太适合的索引，MySQL也会强制使用它。这可能会导致性能下降，因为不适合的索引可能会导致查询变慢。
- USE INDEX ：这个语句也允许你指定要使用的索引，但它与"FORCE INDEX"不同的是，它只是暗示MySQL在可能的情况下使用指定的索引。如果MySQL认为其他索引更适合查询，它仍然可以选择其他索引。这样可以保留一定的灵活性，让MySQL根据实际情况选择最佳的索引。
总的来说，"FORCE INDEX"是强制使用指定索引，而"USE INDEX"是暗示使用指定索引，但MySQL仍然可以根据优化器的判断选择其他索引。实际使用时，应根据具体情况进行评估选择。
二、具体实现数据如下
1、创建一张数据表及索引：
- CREATE TABLE `tbl_test` (
- `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
- `name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '姓名',
- `item_code` bigint NOT NULL COMMENT '子项编号',
- `order_code` varchar(100) NOT NULL COMMENT '订单编号',
- `id_card` varchar(30) NOT NULL COMMENT '身份证',
- `goods_number` bigint NOT NULL COMMENT '商品数量',
- `amount` decimal(6,2) NOT NULL COMMENT '金额',
- `create_time` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',
- `random` bigint NOT NULL COMMENT '数据数',
- PRIMARY KEY (`id`),
- KEY `index_item_code` (`item_code`),
- KEY `index_id_card` (`id_card`),
- KEY `index_random` (`random`)
- ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci;
注：表创建完成后，使用如下命令新增索引：
- -- 查看tbl_test表中全部的索引信息
- show index from tbl_test;
添加索引：
- -- 在tbl_test表中，goods_number列上创建索引
- CREATE INDEX index_goods_number ON tbl_test (goods_number);
删除索引：
- -- 在tbl_test表中，删除名称为 index_goods_number 的索引
- ALTER TABLE tbl_test DROP INDEX index_goods_number;
2、创建存储过程：
- -- 创建存储过程
- create procedure insert_data() begin declare i INT default 1;
- while i <= 100000 DO
- insert into test.tbl_test (
- name,
- item_code,
- order_code,
- id_card,
- goods_number,
- amount,
- create_time,
- random)
- values (
- CONCAT("test", i),
- i,
- CONCAT("order", i),
- FLOOR(RAND() * 10000000000000),
- i,
- ROUND(RAND() * 100, 2),
- NOW(),
- FLOOR(RAND() * 1000000)
- );
- set
- i = i + 1;
- end while;
- end
- -- 结束
执行完成后，可在此处查看：
然后，调用存储过程：
- -- 调用储存过程
- CALL insert_data();
执行完后，数据信息如下：
这里，可以通过存储过程的执行时间，看看慢SQL的定位方式
三、慢SQL的发现
1、执行show variables like '%general%'; 命令，查看日志功能是否开启
主要使用命令如下：
- set global general_log=on; 这个语句将全局变量 general_log 的值设置为 "on"，表示启用了全局查询日志。启用后，MySQL服务器将记录所有的查询语句到查询日志文件中，包括 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 等操作。
- set global general_log=off; 这个语句将全局变量 general_log 的值设置为 "off"，表示禁用了全局查询日志。禁用后，MySQL服务器将停止记录查询日志，不再将查询语句写入查询日志文件。
通过修改全局变量 general_log 的值，可以控制全局查询日志的开启和关闭。
2、查看当前慢查询日志的开启情况
- -- 查看当前慢查询日志的开启情况
- show variables like '%quer%';
执行信息如下：
设置信息解析：
- binlog_rows_query_log_events：该属性设置为"OFF"，表示不记录二进制日志中的查询事件。
- ft_query_expansion_limit：该属性设置为20，表示在全文搜索查询中，扩展查询的限制为最多20个词。
- have_query_cache：该属性设置为"NO"，表示当前MySQL服务器未启用查询缓存功能。
- log_queries_not_using_indexes：该属性设置为"OFF"，表示不记录未使用索引的查询语句。
- log_throttle_queries_not_using_indexes：该属性设置为0，表示未使用索引的查询语句不会被限制。
- long_query_time：该属性设置为10.000000，表示执行时间超过10秒的查询将被认为是慢查询。
- query_alloc_block_size：该属性设置为8192，表示分配给查询内存块的大小为8KB。
- query_prealloc_size：该属性设置为8192，表示预分配给查询的内存大小为8KB。
- slow_query_log：该属性设置为"ON"，表示慢查询日志功能已启用。
- slow_query_log_file：该属性设置为"DESKTOP-0R9IERO-slow.log"，表示慢查询日志文件的名称为"DESKTOP-0R9IERO-slow.log"。
我们通过解析，还是默认设置慢日志阀值为10秒 （设置命令：set global long_query_time = 10）
通过slow_query_log_file的值，我们找到慢SQL文件DESKTOP-0R9IERO-slow.log，我这里在本地C盘：C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0\Data 目录下：
慢SQL日志信息，查看存储过程的执行情况：
四、索引的优化
1、EXPLAIN 是一个在 MySQL 中用于查询执行计划的命令。它可以帮助您了解查询语句的执行方式、优化和性能。
EXPLAIN SELECT * FROM table_name WHERE column = 'value';以下是 EXPLAIN 命令的一些关键信息：
id：表示查询的标识符，如果查询包含子查询，每个子查询都有一个唯一的标识符。select_type：表示查询的类型，常见的类型包括 SIMPLE（简单查询）、PRIMARY（主查询）、SUBQUERY（子查询）等。table：表示查询涉及的表名。type：表示访问表的方式，常见的类型有 ALL（全表扫描）、INDEX（索引扫描）、RANGE（范围扫描）等。possible_keys：表示可能应用到查询中的索引。key：表示实际使用的索引。key_len：表示索引字段的长度。ref：表示与索引比较的列或常数。rows：表示估计需要扫描的行数。Extra：提供其他额外的信息，如是否使用了临时表、排序方式等。
通过分析 EXPLAIN 的输出，您可以获得以下信息：
- 查询是否有效利用了索引。
- 查询的执行顺序和方式。
- 哪些表被访问以及访问方式。
- 估计扫描的行数和数据访问的成本。
这些信息可以帮助您优化查询语句、调整索引和改进性能。
2、常见索引优化1：条件字段函数操作
当前表中已创建索引：
函数作用在条件列上，索引失效：
修改后：
2、常见索引优化2：隐式类型转换
当前id_card字段在数据库中是 varchar 类型，直接以数值类型查询，导致索引失效：
修改后，如下：
- -- 使用如下写法：
- explain select * from tbl_test where id_card = '2674841548013'
- -- 或者：
- -- CAST(267484154801 AS CHAR) 将数值类型的 2674841548013 转换为与 id_card 列的数据类型（ varchar ）匹配的字符类型。
- -- 通过这样做，确保了 id_card 和值之间的比较使用匹配的数据类型，使索引能够有效使用。
- explain select * from tbl_test where id_card = CAST(2674841548013 AS CHAR)
失效的原因跟案例一类型，数据类型隐式转换，对于优化器来说，这个语句相当于：
select * from tbl_test where CAST(id_card AS signed int) = 66778899;这样，在WHERE 子句中使用函数、表达式或算术，索引列错误使用，导致索引失效。
3、常见索引优化3：隐式字符编码转换
当使用不同的字符集进行隐式编码转换时，可能会导致索引失效。这是因为MySQL在进行索引查找时，会使用字符集的排序规则进行比较。如果字符集不同，排序规则也会不同，从而导致索引无法正确使用。
例如下面的例子，因字符集utf8mb4和utf8隐式字符编码转换而导致索引失效的情况：
假设有一个表my_table，其中有一个名为column的列，该列使用utf8mb4字符集，并且创建了索引。
- CREATE TABLE my_table (
- id INT PRIMARY KEY,
- column VARCHAR(255) CHARACTER SET utf8mb4
- ) ENGINE=InnoDB;
-
- CREATE INDEX idx_column ON my_table (column);
然后，我们向表中插入一些数据：
- INSERT INTO my_table (id, column) VALUES (1, 'abc');
- INSERT INTO my_table (id, column) VALUES (2, 'def');
现在，如果我们使用不同字符集的查询语句进行隐式编码转换，可能会导致索引失效。例如，以下查询使用了utf8字符集的字符串进行查询，这与表中的utf8mb4字符集不同：
SELECT * FROM my_table WHERE column = 'ghi';
在这个情况下，由于字符集不同，MySQL无法正确使用索引，从而进行全表扫描。这会导致查询性能下降，因为全表扫描比使用索引更耗时。要避免这种情况，可以确保查询语句中的字符集与表中的字符集一致，或者显式地进行字符编码转换。
五、MySQL索引失效原因的大致汇总
1、前导模糊查询不能利用索引，比如查询语句是LIKE '%XX'或LIKE '%XX%'，而'A%'就可以正常使用索引。
2、如果MySQL估计使用全表扫描要比使用索引快，则不使用索引。
3、OR前后存在非索引的列，索引失效。如果想使用OR，又想让索引生效，只能将OR条件中的每个列都加上索引。
4、普通索引的不等于不会走索引，如果是主键，则还是会走索引；如果是主键或索引是整数类型，则还是会走索引。
5、is null可以使用索引，is not null无法使用索引。
6、在设计表时设置NOT NULL约束最好，比如将INT类型的默认值设为0，将字符串默认值设为''。
7、如果在查询条件中对索引列使用了任何操作（计算，函数），或者进行了类型转换，可能会导致索引失效。
8、如果在复合索引中，查询条件没有遵循最左匹配原则，那么索引可能也不会生效。
9、如果MySQL优化器认为全表扫描的速度快于使用索引，它可能会选择全表扫描而不使用索引。
