MySQL高级面试篇之索引详解大全

2024年4月29日 101次阅读 来源: 程序之心 丁仪

作者：一杯甜酒

原文：
https://blog.csdn.net/u012562943/article/details/52149311

什么是索引？

1、索引

　　索引是表的目录，在查找内容之前可以先在目录中查找索引位置，以此快速定位查询数据。对于索引，会保存在额外的文件中。

索引，是数据库中专门用于帮助用户快速查询数据的一种数据结构。类似于字典中的目录，查找字典内容时可以根据目录查找到数据的存放位置，然后直接获取即可。

索引由数据库中一列或多列组合而成，其作用是提高对表中数据的查询速度

索引的优点是可以提高检索数据的速度

索引的缺点是创建和维护索引需要耗费时间

索引可以提高查询速度，会减慢写入速度

索引分类

1.普通索引

2.唯一索引

3.全文索引

4.单列索引

5.多列索引

6.空间索引

7.主键索引

8.组合索引

普通索引：仅加速查询

唯一索引：加速查询 + 列值唯一（可以有null）

主键索引：加速查询 + 列值唯一 +　表中只有一个（不可以有null）

组合索引：多列值组成一个索引，专门用于组合搜索，其效率大于索引合并

全文索引：对文本的内容进行分词，进行搜索

索引合并，使用多个单列索引组合搜索

覆盖索引，select的数据列只用从索引中就能够取得，不必读取数据行，换句话说查询列要被所建的索引覆盖

如何创建索引？记住一个单词—explain

创建表的时候创建索引

CREATE TABLE tbl_name(
   字段名称 字段类型 [完整性约束条件]，
   ，，，,
   [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX|KEY[索引名称](字段名称[(长度)])
   [ASC|DESC]
   );

在已经存在的表上创建索引：

CREATE TABLE tbl_name(
   字段名称 字段类型 [完整性约束条件]，
   ，，，,
   [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX|KEY[索引名称](字段名称[(长度)])
   [ASC|DESC]
   );

如何删除索引？

DROP INDEX 索引名称 ON tbl_name

1.普通索引

普通索引仅有一个功能：加速查询

create table in1(
   nid int not null auto_increment primary key,
   name varchar(32) not null,
   email varchar(64) not null,
   extra text,
   index ix_name (name)
)

创建表+索引

create index index_name on table_name(column_name)

创建索引

drop index_name on table_name;

删除索引

show index from table_name;

查看索引

注意：对于创建索引时如果是BLOB 和 TEXT 类型，必须指定length。

create index ix_extra on in1(extra(32));

View Code

2、唯一索引

唯一索引有两个功能：加速查询 和 唯一约束（可含null）

create table in1(
   nid int not null auto_increment primary key,
   name varchar(32) not null,
   email varchar(64) not null,
   extra text,
   unique ix_name (name)
)

创建表+唯一索引

create unique index 索引名 on 表名(列名)

创建唯一索引

drop unique index 索引名 on 表名

删除唯一索引

3、主键索引

主键有两个功能：加速查询 和 唯一约束（不可含null）

create table in1(
   nid int not null auto_increment primary key,
   name varchar(32) not null,
   email varchar(64) not null,
   extra text,
   index ix_name (name)
)
OR
create table in1(
   nid int not null auto_increment,
   name varchar(32) not null,
   email varchar(64) not null,
   extra text,
   primary key(ni1),
   index ix_name (name)
)

创建表+创建主键

alter table 表名 add primary key(列名);

创建主键

alter table 表名 drop primary key;
alter table 表名  modify  列名 int, drop primary key;

删除主键

4、组合索引

组合索引是将n个列组合成一个索引

其应用场景为：频繁的同时使用n列来进行查询，如：where n1 = ‘alex’ and n2 = 666。

create table in3(
   nid int not null auto_increment primary key,
   name varchar(32) not null,
   email varchar(64) not null,
   extra text
)

创建表

create index ix_name_email on in3(name,email);

创建组合索引

如上创建组合索引之后，查询：

name and email — 使用索引

name — 使用索引

email — 不使用索引

注意：对于同时搜索n个条件时，组合索引的性能好于多个单一索引合并。

相关命令

- 查看表结构
       desc 表名
    
   - 查看生成表的SQL
       show create table 表名

   - 查看索引
       show index from  表名

   - 查看执行时间
       set profiling = 1;
       SQL...
       show profiles;

使用索引和不使用索引

由于索引是专门用于加速搜索而生，所以加上索引之后，查询效率会快到飞起来。

# 有索引

mysql> select * from tb1 where name = 'wupeiqi-888';
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| nid | name        | email               | radom                            | ctime               |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| 889 | wupeiqi-888 | wupeiqi888@live.com | 5312269e76a16a90b8a8301d5314204b | 2016-08-03 09:33:35 |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

# 无索引

mysql> select * from tb1 where email = 'wupeiqi888@live.com';
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| nid | name        | email               | radom                            | ctime               |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
| 889 | wupeiqi-888 | wupeiqi888@live.com | 5312269e76a16a90b8a8301d5314204b | 2016-08-03 09:33:35 |
+-----+-------------+---------------------+----------------------------------+---------------------+
1 row in set (1.23 sec)

正确使用索引

数据库表中添加索引后确实会让查询速度起飞，但前提必须是正确的使用索引来查询，如果以错误的方式使用，则即使建立索引也会不奏效。

即使建立索引，索引也不会生效：

- like '%xx'
       select * from tb1 where name like '%cn';
   - 使用函数
       select * from tb1 where reverse(name) = 'wupeiqi';
   - or
       select * from tb1 where nid = 1 or email = 'seven@live.com';
       特别的：当or条件中有未建立索引的列才失效，以下会走索引
               select * from tb1 where nid = 1 or name = 'seven';
               select * from tb1 where nid = 1 or email = 'seven@live.com' and name = 'alex'
   - 类型不一致
       如果列是字符串类型，传入条件是必须用引号引起来，不然...
       select * from tb1 where name = 999;
   - !=
       select * from tb1 where name != 'alex'
       特别的：如果是主键，则还是会走索引
           select * from tb1 where nid != 123
   - >
       select * from tb1 where name > 'alex'
       特别的：如果是主键或索引是整数类型，则还是会走索引
           select * from tb1 where nid > 123
           select * from tb1 where num > 123
   - order by
       select email from tb1 order by name desc;
       当根据索引排序时候，选择的映射如果不是索引，则不走索引
       特别的：如果对主键排序，则还是走索引：
           select * from tb1 order by nid desc;
 
   - 组合索引最左前缀
       如果组合索引为：(name,email)
       name and email       -- 使用索引
       name                 -- 使用索引
       email                -- 不使用索引

其他注意事项

- 避免使用select *
   - count(1)或count(列) 代替 count(*)
   - 创建表时尽量时 char 代替 varchar
   - 表的字段顺序固定长度的字段优先
   - 组合索引代替多个单列索引（经常使用多个条件查询时）
   - 尽量使用短索引
   - 使用连接（JOIN）来代替子查询(Sub-Queries)
   - 连表时注意条件类型需一致
   - 索引散列值（重复少）不适合建索引，例：性别不适合

limit分页

无论是否有索引，limit分页是一个值得关注的问题

每页显示10条：
当前 118 120， 125
倒序：
大      小
980    970  7 6  6 5  54  43  32
21 19 98     

下一页：
select * from tb1 where nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid < 当前页最小值 order by nid desc limit 每页数据 *【页码-当前页】) A order by A.nid asc limit 1) order by nid desc limit 10;
select * from tb where nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid < 970  order by nid desc limit 40) A order by A.nid asc limit 1) order by nid desc limit 10;
上一页： 
select * from tb1 where nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid > 当前页最大值 order by nid asc limit 每页数据 *【当前页-页码】) A order by A.nid asc limit 1)order by nid desc limit 10;
select * from tb1 where nid < (select nid from (select nid from tb1 where nid > 980 order by nid asc limit 20) A order by A.nid desc limit 1) order by nid desc limit 10;

执行计划

explain + 查询SQL – 用于显示SQL执行信息参数，根据参考信息可以进行SQL优化

mysql> explain select * from tb2;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | tb2   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    2 | NULL  |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

id查询顺序标识如：
mysql> explain select * from (select nid,name from tb1 where nid < 10) as B;
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table      | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | PRIMARY     |  | ALL   | NULL          | NULL    | NULL    | NULL |    9 | NULL        |
|  2 | DERIVED     | tb1        | range | PRIMARY       | PRIMARY | 8       | NULL |    9 | Using where |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

       特别的：如果使用union连接气值可能为null

select_type查询类型
SIMPLE          简单查询
PRIMARY         最外层查询
SUBQUERY        映射为子查询
DERIVED         子查询
UNION           联合
UNION RESULT    使用联合的结果
...

table
 正在访问的表名

type
 查询时的访问方式，性能：all < index < range < index_merge < ref_or_null < ref < eq_ref < system/const

ALL 
 全表扫描，对于数据表从头到尾找一遍
 select * from tb1;
特别的：如果有limit限制，则找到之后就不在继续向下扫描
select * from tb1 where email = 'seven@live.com'
select * from tb1 where email = 'seven@live.com' limit 1;

虽然上述两个语句都会进行全表扫描，第二句使用了limit，则找到一个后就不再继续扫描。

INDEX 全索引扫描，对索引从头到尾找一遍
select nid from tb1;

RANGE 对索引列进行范围查找
select *  from tb1 where name < 'alex';
PS:
   between and 
   in
   >   >=  <   <=  操作
   注意：!= 和 > 符号

INDEX_MERGE     合并索引，使用多个单列索引搜索
 select *  from tb1 where name = 'alex' or nid in (11,22,33);

REF  根据索引查找一个或多个值
 select *  from tb1 where name = 'seven';

EQ_REF 连接时使用primary key 或 unique类型
 select tb2.nid,tb1.name from tb2 left join tb1 on tb2.nid = tb1.nid;

CONST 常量
表最多有一个匹配行,因为仅有一行,在这行的列值可被优化器剩余部分认为是常数,const表很快,因为它们只读取一次。
select nid from tb1 where nid = 2 ;

SYSTEM 系统
 表仅有一行(=系统表)。这是const联接类型的一个特例。
 select * from (select nid from tb1 where nid = 1) as A;

possible_keys 可能使用的索引
key 真实使用的
key_len MySQL中使用索引字节长度
rows mysql估计为了找到所需的行而要读取的行数 ------ 只是预估值
extra 该列包含MySQL解决查询的详细信息
“Using index” 此值表示mysql将使用覆盖索引，以避免访问表。不要把覆盖索引和index访问类型弄混了。
“Using where” 这意味着mysql服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤，许多where条件里涉及索引中的列，当（并且如果）它读取索引时，就能被存储引擎检验，因此不是所有带where子句的查询都会显示“Using where”。有时“Using where”的出现就是一个暗示：查询可受益于不同的索引。
“Using temporary” 这意味着mysql在对查询结果排序时会使用一个临时表。
“Using filesort” 这意味着mysql会对结果使用一个外部索引排序，而不是按索引次序从表里读取行。mysql有两种文件排序算法，这两种排序方式都可以在内存或者磁盘上完成，explain不会告诉你mysql将使用哪一种文件排序，也不会告诉你排序会在内存里还是磁盘上完成。
“Range checked for each record(index map: N)” 这个意味着没有好用的索引，新的索引将在联接的每一行上重新估算，N是显示在possible_keys列中索引的位图，并且是冗余的。

执行计划

慢日志查询
a、配置MySQL自动记录慢日志
slow_query_log = OFF                            是否开启慢日志记录
long_query_time = 2                              时间限制，超过此时间，则记录
slow_query_log_file = /usr/slow.log        日志文件
log_queries_not_using_indexes = OFF     为使用索引的搜索是否记录

注：查看当前配置信息：show variables like '%query%'
   修改当前配置：set global 变量名 = 值

b、查看MySQL慢日志
mysqldumpslow -s at -a  /usr/local/var/mysql/MacBook-Pro-3-slow.log

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    原文作者：程序之心 丁仪
    原文地址: https://zhuanlan.zhihu.com/p/47552883
    本文转自网络文章，转载此文章仅为分享知识，如有侵权，请联系博主进行删除。
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