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MySQL中索引的使用方法_mysql 索引方法

mysql 索引方法

1. 为什么要加索引?

​一般的应用系统,读写比例在10:1左右,而且插入和一般的更新操作很少出现性能问题,遇到最多的,也是最容易出问题的,还是一些复杂的查询操作,所以查询语句的优化显然是重中之重。

在数据量和访问量不大的情况下,MySQL的访问时非常快速的,是否加索引对访问影响不大。但是当数据和访问量剧增的时候,就会发现MySQL变慢,甚至down掉,这就必须考虑优化SQL了。给数据库建立正确合理的索引,是MySQL优化的一个重要手段。

索引的目的在于提高查询效率,可以类比字典,如果要查"mysql"这个单词,我们肯定需要定位到m字母,然后从前往后找到字母y,再找到剩下的"sql"。如果没有索引,那么你可能需要把所有单词看一遍才能找到你想要的。出了词典,生活中随处可见索引的例子,如火车站的车次表、图书的目录等。它们的原理都是一样的,通过不断的缩小想要获取数据的范围来筛选出想要的结果,同时把随机的时间变成顺序的时间,也就是我们总是通过一种查找方法来锁定数据。

​在创建索引时,需要考虑哪些列会用于SQL查询,然后为这些列创建一个或多个索引。事实上,索引也是一种表,保存着主键或索引字段,以及一个能将每个记录只想实际表的指针(非聚簇索引和聚簇索引,一个在索引中保存的是字段值的地址,一个保存的就是字段的值)。数据库用户是看不到索引的,它们只是用来加速查询的。数据库搜索引擎使用索引来快速定位记录。

INSERTUPDATE 语句在拥有索引的表中执行会花费更多的时间,而 select 语句却会执行得更快,这是因为在进行插入和更新时,数据库也需要插入或更新索引值。


2. 索引的创建

索引的类型:

  • UNIQUE (唯一索引):不可能出现相同的值,可以有NULL值;
  • INDEX (普通索引):允许出现相同的索引内容;
  • PRIMARY KEY (主键索引):不允许出现相同的值;
  • FULLTEXT INDEX (全文索引):可以针对值中的某个单词,但效率确实不敢恭维;
  • 组合索引:实质上是将多个字段建到一个索引里,列值的组合必须唯一

2.1 使用 ALTER TABLE 语句创建索引

ALTER TABLE 应用于数据表创建完毕之后再添加。

ALTER TABLE 表名 ADD 索引类型(unique, primary key, fulltext, index) [索引名] (字段名)
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例子:

-- 普通索引
alter table table_name add index [index_name] (column_list);  -- 不加索引名字index_name时,默认根据第一个索引列赋一个名称 

-- 唯一索引
alter table table_name add unique [index_name] (column_list);  -- 不加索引名字index_name时,默认根据第一个索引列赋一个名称
或者
alter table table_name add unique index [index_name] (column_list);

-- 主键索引
alter table table_name add primary key (column_list); -- 一张数据表只能有一个主键
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ALTER TABLE 可用于创建普通索引UNIQUE索引PRIMARY KEY索引3种索引格式,table_name 是要添加索引的表名,column_list 之初对那些列进行索引,多列时各列之间用逗号分隔。索引名index_name 可选,缺省时,MySQL将根据第一个索引列赋一个名称。另外,ALTER TABLE允许在单个语句中更改多个表,因此可以同时创建多个索引。


2.2 使用 CREATE INDEX 语句对表增加索引

CREATE INDEX 可用于对表增加 普通索引UNIQUE 索引,可用于建表时创建索引。

CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name(length));
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length 的作用:对于 CHAR 和 VARCHAR 类型的列,只用一列的一部分就可以创建索引。在创建时,使用 column_name(length) 语法,对前缀编制索引。前缀包括每列值得前length个字符。BLOBTEXT 类型的列则必须给出前缀长度 length. 如下:

CREATE INDEX index_name on table_name (name(10));
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name 列的前 10 个字符创建索引。

使用列的一部分创建索引可以使索引文件大大减小,从而节约大量的磁盘空间,有可能提高INSERT操作的速度。

总结:length字段的作用,即创建索引时,指定使用字段中的具体部分长度类创建索引。

CREATE INDEX 语法只能创建两种类型的索引:INDEXUNIQUE.

-- 普通索引
create index index_name on table_name (column_list);
-- 唯一索引
create unique index index_name on table_name (column_list);
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不能用 CREATE INDEX 语句创建 PRIMARY KEY 索引.

例子:

drop table if exists `student`;
create table student(
`id` int not null,
`name` varchar(50) not null,
`age` int default 0,
`number` varchar(100) not null
)Engine=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
create index name_index on student (name);
create unique index number_index on student (number);
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得到的表如下所示,用 name 列创建了普通索引 name_index. 用 number 列创建了唯一索引 number_index. (注意在创建唯一索引时必须是 create unique index,不能像 ALTER TABLE 那里省略).

在这里插入图片描述

3. 索引的删除

删除索引可以使用 ALTER TABLEDROP INDEX 语句来实现。DROP INDEX 可以在 ALTER TABLE 内部作为一条语句处理,其格式如下:

drop index index_name on table_name;  -- 普通索引和唯一索引可用此方法删除,主键索引不能用此方法删除

alter table table_name drop index index_name; -- 主键索引不能用此方法删除

alter table table_name drop primary key; -- 可以删除主键索引,前提是主键没有自增 auto_increment,如果有自增将无法删除,需先删除自增
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删除主键索引只能采用第三种方法,因为一个表只能有一个 PRIMARY KEY 索引,因此不需要指定索引名。并且在删除主键索引的时候必须先删除主键的AUTO_INCREMENT,否则将不能删除主键索引。

如果从表中删除某列,则索引会受影响。对于多列组合的索引,如果删除其中的某列,则该列也会从索引中删除。如果删除组成索引的所有列,则整个索引也将被删除。


4. 组合索引与前缀索引

组合索引前缀索引 是对建立索引技巧的一种称呼,并不是索引的类型。为了更好的表述清楚,建立一个demo表如下:

drop table if exists `user_demo`;
create table user_demo
(
    `id`			int not null auto_increment comment '主键',
    `login_name`	varchar(100) not null comment '登录名',
    `password`		varchar(100) not null comment '密码',
    `city`			varchar(30)  not null comment '城市',
    `age`			int not null comment '年龄',
    `sex`			int not null comment '性别(0:女 1:男)',
    primary key (`id`)
)Engine=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
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为了进一步榨取MySQL的效率,就可以考虑建立组合索引,即将login_namecityage 建到一个索引里:

alter table user_demo add index name_city_age (login_name(16), city, age);
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建表时,login_name 的长度为100,这里用16,是因为一般情况下名字的长度不会超过16,这样会加快索引查询速度,还会减少索引文件的大小,提高INSERT、UPDATE操作的速度。

如果分别给login_namecityage 建立单列索引,让该表有3个单列索引,查询时和组合索引的效率是大不一样的,甚至远远低于我们的组合索引。虽然此时有3个索引,但MySQL只能用到其中的那个它认为似乎是最有效的单列索引,另外两个是用不到的,也就是说还是一个全表扫描的过程。

建立这样的组合索引,就相当于分别建立如下3种组合索引:

  • login_name, city, age
  • login_name, city
  • login_name

为什么没有 city, age 这样的组合索引呢?因为MySQL组合索引"最左前缀匹配"的结果。简单地理解就是只从最左边的开始组合,并不是只要包含这3列的查询都会用到该组合索引。也就是说 name_city_age(login_name(16), city, age从左到右进行索引,如果没有左前索引,MySQL不会执行索引查询。

如果索引列长度过长,这种列索引时就会产生很大的索引文件,不便于操作,可以使用前缀索引方式进行,前缀索引应该控制在一个合适的点,控制在0.31黄金值即可(大于这个值可以创建)。

select count(distinct(left(`login_name`, 10))) / count(*) from arctic; --这个值大于0.31就可以创建索引,distinct去重

alter table `user_demo` add index index_name (login_name(10)); --增加前缀索引SQL,将人名的索引建立在10,这样可以减少索引文件大小,加快索引查询速度
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5. 查看表里面的索引

show index from table_name;
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可以得到表里所有索引的详细信息。例子:


6. 索引的使用及注意事项

Explain可以帮助开发人员分析SQL问题,explain 显示了MySQL如何使用索引来处理select语句以及连接表,可以帮助选择更好的索引和写出更优化的查询语句

使用该方法,在select语句前加上Explain就可以了。

explain select * from user where id=1;
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尽量避免这些不走索引的SQL:

select `login_name` from `user_demo` where `age` + 10 = 30; --不会走索引,因为所有索引列参与了计算

select `login_name` from `user_demo` where left(`age`, 1) < 3; --不会使用索引,因为使用了函数运算,原理与上面相同

select * from `user_demo` where `login_name` like "Jack%"; -- 走索引

select * from `user_demo` where `login_name` like "%Jack%"; -- 不走索引
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正则表达式不适用索引,因此很少在SQL中看到regexp关键字

字符串与数字比较不适用索引

create table `a` (`a` char(10));

explain select * from `a` where `a`="1";  -- 走索引

explain select * from `a` where `a`=1;  -- 不走索引
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避免使用关键字 or

select * from dept where dname='xxx' or loc='xx' or deptno=45;
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如果条件中有 or,即使其中有条件带索引也不会使用,换言之,就是要求使用的所有字段都必须建立索引,我们建议大家尽量避免使用关键字 or.

如果MySQL估计使用全表扫描要比使用索引块,则不使用索引


7. 索引的缺点

索引虽然好处很多,但过多的索引可能带来相反的问题,索引也是有缺点的:

  • 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 INSERTUPDATEDELETE。因为更新表时,MySQL不仅要保存数据,还要保存一下索引文件;
  • 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,但如果你在给大表上建多种组合索引,索引文件会膨胀很大.

索引只是提高效率的一个方式,如果MySQL有大数据量的表,就要花时间研究建立最优的索引,或优化查询语句。


8. 使用索引的技巧

8.1 索引不会含有NULL值

只要列中包含有NULL值,都将不会被包含在索引中,符合索引中只要有一列含有NULL值,那么这一列对于此复合索引就是无效的。

8.2 使用短索引

对串列进行索引,如果可以就应该指定一个前缀长度。例如,如果有一个char(255)的列,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。短索引不仅可以提高查询速度而且可以节省磁盘空间和I/O操作。

8.3 索引列排序

MySQL查询只使用一个索引,因此如果where子句中已经使用了索引的话,那么 order by 中的列是不会使用索引的。因此数据库默认排序可以符合要求的情况下不要使用排序操作,尽量不要包含多个列的排序,如果需要最好给这些列建复合索引。

8.4 like语句操作

一般情况下不鼓励使用like操作,如果非用不可,注意正确的使用方式。like '%aaa%'不会使用索引,而 like ‘aaa%’ 可以使用索引.

8.5 不要在列上进行计算


8.6 不使用 NOT IN<>!=操作,但是<<==>>=BETWEENIN是可以用到索引的


8.7 索引要建立在经常进行select操作的字段上

这是因为,如果这些列很好用到的话,那么有无索引并不能明显改变查询速度。相反,由于增加了索引,反而降低了系统的维护速度和增大了空间需求。

8.8 索引要建立在值比较唯一的字段上


8.9 对于那些定义为textimagebit数据类型的别不应该增加索引。因为这些列的数据要么相当大,要么取值很少


8.10 在 wherejoin 中出现的列需要建立索引


8.11 where的查询条件里有不等号(where column !=…),MySQL将无法使用索引


8.12 如果where子句的查询条件里使用了函数(如:where DAY(column)=…),MySQL将无法使用索引


8.13 在join操作中(需要从多个数据表提取数据时),MySQL只有主键和外检的数据类型相同时才使用索引,否则即使建立了索引也不会使用


9. 查看在执行SQL查询时是否真的用到了我们所设置的索引

加了索引过后,如何看在查询的时候是否真的用到了索引呢?

通过 explain 关键字查看是否用到了索引,详细内容如下篇博客所示:

MySQL如何查看SQL查询是否用到了索引?


参考文献

MySQL 添加索引,删除索引及其用法

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