mysql建立、删除索引及使用

mysql建立、删除索引及使用

一.索引的作用

       一般的应用系统,读写比例在10:1左右,而且插入操作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访问是非常快的,是否加索引对访问影响不大。但是当数据量和访问量剧增的时候,就会发现mysql变慢,甚至down掉,这就必须要考虑优化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,然后从上往下找到y字母,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。除了词典,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得数据的范围来筛选出最终想要的结果,同时把随机的事件变成顺序的事件,也就是我们总是通过同一种查找方式来锁定数据。

       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指向实际表的指针。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。

      INSERT 与 UPDATE 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,在进行插入或更新时,数据库也需要插入或更新索引值。

二.索引的创建、删除

     索引的类型:

  • UNIQUE(唯一索引):不可以出现相同的值,可以有NULL值
  • INDEX(普通索引):允许出现相同的索引内容
  • PROMARY 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

温馨提示:根据《阿里巴巴Java开发手册》里的mysql规约,唯一索引建议命名为uk_字段名,普通索引名则为idx_字段名。(uk_即unique key; idx_即index的简称)。

(1)使用ALTER TABLE语句创建索性

        应用于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)
//普通索引
alter table table_name add index index_name (column_list) ;
//唯一索引
alter table table_name add unique (column_list) ;
//主键索引
alter table table_name add primary key (column_list) ;

         ALTER TABLE可用于创建普通索引、UNIQUE索引和PRIMARY KEY索引3种索引格式,table_name是要增加索引的表名,column_list指出对哪些列进行索引,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)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或UNIQUE索引,可用于建表时创建索引。

CREATE INDEX index_name ON table_name(username(length)); 

       如果是CHAR,VARCHAR类型,length可以小于字段实际长度;如果是BLOB和TEXT类型,必须指定 length。

//只能添加这两种索引;
CREATE INDEX index_name ON table_name (column_list)
CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name (column_list)

     table_name、index_name和column_list具有与ALTER TABLE语句中相同的含义,索引名不可选。另外,不能用CREATE INDEX语句创建PRIMARY KEY索引

(3)删除索引

     删除索引可以使用ALTER TABLE或DROP 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 ;

alter table table_name drop index index_name ;

alter table table_name drop primary key ;

       其中,在前面的两条语句中,都删除了table_name中的索引index_name。而在最后一条语句中,只在删除PRIMARY KEY索引中使用,因为一个表只可能有一个PRIMARY KEY索引,因此不需要指定索引名。如果没有创建PRIMARY KEY索引,但表具有一个或多个UNIQUE索引,则MySQL将删除第一个UNIQUE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,则整个索引将被删除。

(4) 组合索引与前缀索引

        在这里要指出,组合索引和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。

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)
);

       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_NAME,CITY,AGE建到一个索引里:

ALTER TABLE USER_DEMO ADD INDEX name_city_age (LOGIN_NAME(16),CITY,AGE); 

         建表时,LOGIN_NAME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的更新速度。

       如果分别给LOGIN_NAME,CITY,AGE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。虽然此时有三个索引,但mysql只能用到其中的那个认为似乎是最有效率的单列索引,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三种组合索引:

LOGIN_NAME,CITY,AGE
LOGIN_NAME,CITY
LOGIN_NAME

      为什么没有CITY,AGE等这样的组合索引呢?这是因为mysql组合索引“最左前缀”的结果。简单的理解就是只从最左边的开始组合,并不是只要包含这三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,这种列索引时将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索引,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(大于这个值就可以创建)。

SELECT COUNT(DISTINCT(LEFT(`title`,10)))/COUNT(*) FROM Arctic; -- 这个值大于0.31就可以创建前缀索引,Distinct去重复

ALTER TABLE `user` ADD INDEX `uname`(title(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

三.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。

使用方法,在select语句前加上Explain就可以了:

Explain select * from user where id=1;

      尽量避免这些不走索引的sql:

SELECT `sname` FROM `stu` WHERE `age`+10=30;-- 不会使用索引,因为所有索引列参与了计算

SELECT `sname` FROM `stu` WHERE LEFT(`date`,4) <1990; -- 不会使用索引,因为使用了函数运算,原理与上面相同

SELECT * FROM `houdunwang` WHERE `uname` LIKE'后盾%' -- 走索引

SELECT * FROM `houdunwang` WHERE `uname` LIKE "%后盾%" -- 不走索引

-- 正则表达式不使用索引,这应该很好理解,所以为什么在SQL中很难看到regexp关键字的原因

-- 字符串与数字比较不使用索引;
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

select * from dept where dname='xxx' or loc='xx' or deptno=45 --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or 关键字

-- 如果mysql估计使用全表扫描要比使用索引快,则不使用索引

      索引虽然好处很多,但过多的使用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INSERT,UPDATE和DELETE。因为更新表时,mysql不仅要保存数据,还要保存一下索引文
  • 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,但如果你在要给大表上建了多种组合索引,索引文件会膨胀很宽

      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。

     使用索引时,有一些技巧:

    1.索引不会包含有NULL的列

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

    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。

    3.索引列排序

       mysql一张表查询只能用到一个索引。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。这一点是很多程序猿容易忽略的,如where子句的字段建了索引,排序的字段建了索引,但是分开建的,以为会走索引,其实这样的话排序的字段不会使用索引的,除非建复合索引,切记。

    4.like语句操作

      一般情况下不鼓励使用like操作,如果非使用不可,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。

    5.不要在列上进行运算

    6.不使用NOT IN 、<>、!=操作,但<,<=,=,>,>=,BETWEEN,IN是可以用到索引的

    7.索引要建立在经常进行select操作的字段上。

       这是因为,如果这些列很少用到,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.索引要建立在值比较唯一的字段上。

    9.对于那些定义为text、image和bit数据类型的列不应该增加索引。因为这些列的数据量要么相当大,要么取值很少。

    10.在where和join中出现的列需要建立索引。

    11.where的查询条件里有不等号(where column != …),mysql将无法使用索引。

    12.如果where字句的查询条件里使用了函数(如:where DAY(column)=…),mysql将无法使用索引。

    13.在join操作中(需要从多个数据表提取数据时),mysql只有在主键和外键的数据类型相同时才能使用索引,否则即使建立了索引也不会使用。

    14.在进行联表查询时,建立关联的表的字段类型最好一样且长度一致,这样能更好的发挥索引的作用。

    15.组合索引时记此条约束:组合索引中有多个字段,其中一个字段是有范围判断,则需将此字段在最后面。如

ALTER TABLE USER_DEMO ADD INDEX name_age (NAME,AGE);  因为age会有范围判断,则建组合索引时将AGE字段放在后面。

    16.字符集字段比较,UTF8与UTF-BIN联合查询是不能走索引的。

如某张表的order_no字段类型为varchar(50),另一张表的order_no字段类型为varchar(50) COLLATE utf8_BIN。则此时联合查询时不能走索引的,切记。

即两张表的字段类型如下:

`order_no` varchar(50) COLLATE utf8_bin NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '订单号',
`order_no` varchar(50) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '订单号',

    17.以下几种情况不适合建索引:

  • 表记录太少
  • 经常插入、删除、修改的表
  • 数据重复且分布平均的表字段。如一个表有10万行记录,其中字段column1只有A和B两种值,且每个值的分布概率大约为50%,那么对这种表column1字段建索引一般不会提高数据库的查询速度

    18.给表创建主键,对于没有主键的表,在查询和索引定义上有一定的影响。

    19.避免表字段为null,建议设置默认值(如int类型设置默认值为0),这样在索引查询上,效率会高很多。

建立索引的几大原则:

1.最左前缀匹配原则,非常重要的原则,mysql会一直向右匹配直到遇到范围查询(>、<、between、like)就停止匹配,比如a = 1 and b = 2 and c > 3 and d = 4 如果建立(a,b,c,d)顺序的索引,d是用不到索引的,如果建立(a,b,d,c)的索引则都可以用到,a,b,d的顺序可以任意调整。
2.=和in可以乱序,比如a = 1 and b = 2 and c = 3 建立(a,b,c)索引可以任意顺序,mysql的查询优化器会帮你优化成索引可以识别的形式
3.尽量选择区分度高的列作为索引,区分度的公式是count(distinct col)/count(*),表示字段不重复的比例,比例越大我们扫描的记录数越少,唯一键的区分度是1,而一些状态、性别字段可能在大数据面前区分度就是0,那可能有人会问,这个比例有什么经验值吗?使用场景不同,这个值也很难确定,一般需要join的字段我们都要求是0.1以上,即平均1条扫描10条记录
4.索引列不能参与计算,保持列“干净”,比如from_unixtime(create_time) = ’2014-05-29’就不能使用到索引,原因很简单,b+树中存的都是数据表中的字段值,但进行检索时,需要把所有元素都应用函数才能比较,显然成本太大。所以语句应该写成create_time = unix_timestamp(’2014-05-29’);
5.尽量的扩展索引,不要新建索引。比如表中已经有a的索引,现在要加(a,b)的索引,那么只需要修改原来的索引即可

参考:http://tech.meituan.com/mysql-index.html

          http://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/explain-output.html

          http://thephper.com/?p=142