mysql中數據庫索引與優化

文章從最基礎的mysql索引的概念到索引的優點分析索引的原因等等，有需要了解的同學可以仔細的參考一下本文章。

一、索引的概念
索引就是加快檢索表中數據的方法。數據庫的索引類似於書籍的索引。在書籍中，索引允許用戶不必翻閱完整個書就能迅速地找到所需要的信息。在數據庫中，索引也允許數據庫程序迅速地找到表中的數據，而不必掃描整個數據庫。
二、索引的特點
1.索引可以加快數據庫的檢索速度
2.索引降低了數據庫插入、修改、刪除等維護任務的速度
3.索引創建在表上，不能創建在視圖上
4.索引既可以直接創建，也可以間接創建
5.可以在優化隱藏中，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、選擇索引的數據類型

MySQL支持很多數據類型，選擇合適的數據類型存儲數據對性能有很大的影響。通常來說，可以遵循以下一些指導原則：

(1)越小的數據類型通常更好：越小的數據類型通常在磁盤、內存和CPU緩存中都需要更少的空間，處理起來更快。
(2)簡單的數據類型更好：整型數據比起字符，處理開銷更小，因為字符串的比較更復雜。在MySQL中，應該用內置的日期和時間數據類型，而不是用字符串來存儲時間；以及用整型數據類型存儲IP地址。
(3)盡量避免NULL：應該指定列為NOT NULL，除非你想存儲NULL。在MySQL中，含有空值的列很難進行查詢優化，因為它們使得索引、索引的統計信息以及比較運算更加復雜。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存儲類型，而且應該考慮MySQL是怎樣進行運算和比較的。一旦選定數據類型，應該保證所有相關的表都使用相同的數據類型。
(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，而且可以設置為AUTO_INCREMENT。

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

2、索引入門
對於任何DBMS，索引都是進行優化的最主要的因素。對於少量的數據，沒有合適的索引影響不是很大，但是，當隨著數據量的增加，性能會急劇下降。
如果對多列進行索引(組合索引)，列的順序非常重要，MySQL僅能對索引最左邊的前綴進行有效的查找。例如：
假設存在組合索引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，因為沒有組合索引的引導列，即，要想使用c2列進行查找，必需出現c1等於某值。

2.1、索引的類型
索引是在存儲引擎中實現的，而不是在服務器層中實現的。所以，每種存儲引擎的索引都不一定完全相同，並不是所有的存儲引擎都支持所有的索引類型。
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.創建索引和維護索引要耗費時間，這種時間隨著數據量的增加而增加
2.索引需要占物理空間，除了數據表占數據空間之外，每一個索引還要占一定的物理空間，如果要建立聚簇索引，那麼需要的空間就會更大
3.當對表中的數據進行增加、刪除和修改的時候，索引也要動態的維護，降低了數據的維護速度

五、索引分類

1.直接創建索引和間接創建索引
直接創建索引： CREATE INDEX mycolumn_index ON mytable (myclumn)
間接創建索引：定義主鍵約束或者唯一性鍵約束，可以間接創建索引
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數據是唯一的，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.單個索引和復合索引
單個索引：即非復合索引
復合索引：又叫組合索引，在索引建立語句中同時包含多個字段名，最多16個字段
CREATE INDEX name_index ON username(firstname,lastname)
4.聚簇索引和非聚簇索引(聚集索引，群集索引)
聚簇索引：物理索引，與基表的物理順序相同，數據值的順序總是按照順序排列
CREATE CLUSTERED INDEX mycolumn_cindex ON mytable(mycolumn) WITH
ALLOW_DUP_ROW(允許有重復記錄的聚簇索引)
非聚簇索引：CREATE UNCLUSTERED INDEX mycolumn_cindex ON mytable(mycolumn)

六、索引的使用
1.當字段數據更新頻率較低，查詢使用頻率較高並且存在大量重復值是建議使用聚簇索引
2.經常同時存取多列，且每列都含有重復值可考慮建立組合索引
3.復合索引的前導列一定好控制好，否則無法起到索引的效果。如果查詢時前導列不在查詢條件中則該復合索引不會被使用。前導列一定是使用最頻繁的列
4.多表操作在被實際執行前，查詢優化器會根據連接條件，列出幾組可能的連接方案並從中找出系統開銷最小的最佳方案。連接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*內層表中每一次查找的次數確定，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索，而沒有使用該列上面的索引；如果這些結果在查詢編譯時就能得到，那麼就可以被sql優化器優化，使用索引，避免表搜索(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，它包括數據庫函數、計算表達式等等，查詢時要盡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’，所以語法分析器會將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子句分別查找，再將結果相加，這樣可以利用column上的索引；但實際上它卻采用了”or策略”，即先取出滿足每個or子句的行，存入臨時數據庫的工作表中，再建立唯一索引以去掉重復行，最後從這個臨時表中計算結果。因此，實際過程沒有利用column上索引，並且完成時間還要受tempdb數據庫性能的影響。in、or子句常會使用工作表，使索引失效；如果不產生大量重復值，可以考慮把子句拆開；拆開的子句中應該包含索引
7.要善於使用存儲過程，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：連接的類型，(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(字節)；
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；