MySQL 学习笔记 进阶（索引 下）
索引
索引-分类
在InnoDB中存储引擎中，根据索引的存储形式，又可以分为以下几种：
聚集索引选取规则：
- 如果存在主键，主键索引就是聚集索引。
- 如果不存在主键，将使用第一个唯一（UNIQUE）索引作为聚集索引。
- 如果表没有主键，或没有合适的唯一索引，则InnoDB会自动生成一个rowid作为隐藏的聚集索引。
索引-语法
- 创建索引
CREATE [UNIQUE | FULLTEXT] INDEX index_name ON table_name (index_col_name,...);
- 查看索引
SHOW INDEX FROM table_name;
- 删除索引
DROP INDEX index_name ON table_name;
索引-性能分析-查看执行频次
- SQL执行频率
MySQL 客户端连接成功后，通过show [session | global] status命令可以提供服务器状态信息。通过如下指令，可以查看当前数据库的INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT 的访问频次。
SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_______';
索引-性能分析-慢查询日志
- 慢查询日志
慢查询日志记录了所有执行时间超过指定参数（long_query_time，单位：秒，默认10秒）的所有SQL语句的日志。
MySQL的慢查询日志默认没有开启，需要在MySQL的配置文件（/etc/my.cnf）中配置如下信息：
# 开启MySQL慢查询日志开关 slow_query_log = 1; # 设置慢日志的时间为2秒，SQL语句执行时间超过2秒，就会视为慢查询，记录慢查询日志 long_query_time = 2;
配置完毕后，通过以下指令重新启动MySQL服务器进行测试，查看慢日志文件中记录的信息 /var/lib/mysql/localhost-slow.log。
索引-性能分析-show profiles
- profile详情
show profiles能够在做SQL优化时帮助我们了解时间都耗费到哪里去了。通过have_profiling参数，能够看到当前MySQL是否支持。
profile操作：
SELECT @@have_profiling ;
默认profiling是关闭的，可以通过set语句在session/global级别开启profiling：
SET profiling = 1;
执行一系列的业务SQL的操作，然后通过如下指令查看指令的执行耗时：
# 查看每一条SQL的耗时基本情况 show profiles; # 查看指定query_id的SQL语句各个阶段的耗时情况 show profile for query query_id; # 查看指定query_id的SQL语句CPU使用情况 show profile cpu for query query_id;
索引-性能分析-explain
- explain执行计划
EXPLAIN或者DESC命令获取MySQL如何执行SELECT语句的信息，包括在SELECT语句执行过程中表如何连接和连接的顺序。
语法：
# 直接在select语句之前加上关键字explain / desc EXPLAIN SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件;
EXPLAIN执行计划各字段含义：
- Id
select查询的序列号，表示查询中执行select子句或者操作表的顺序（id相同，执行顺序从上到下；id不同，值越大，越先执行）。
- select_type
表示SELECT的类型，常见的取值有SIMPLE（简单表，即不使用表连接或者子查询）、PRIMARY（主查询，即外层的查询）、UNION（UNION中的第二个或者后面的查询语句）、SUBSUERY（SELECT/WHERE之后包含了子查询）等
- type
表示连接类型，性能由好到差的连接类型为NULL、system、const、eq_ref、ref、range、index、all。
- possible_key
显示可能应用在这张表上的索引，一个或多个。
- Key
实际使用的索引，如果为NULL，则没有使用索引。
- Key_len
表示索引中使用的字节数，该值为索引字段最大可能长度，并非实际使用长度，在不损失精确性的前提下，长度越短越好。
- rows
MySQL认为必须要执行查询的行数，在Innodb引擎的表中，是一个估计值，可能并不总是准确的。
- filtered
表示返回结果的行数占需读取行数的百分比，filtered的值越大越好。
索引-使用规则-验证索引效率
- 验证索引效率
在未建立索引之前，执行如下SQL语句，查看SQL的耗时：
SELECT * FROM tb_sku WHERE sn = '100000003145001';
针对字段创建索引：
create index idx_sku_sn on tb_sku(sn);
然后再次执行相同的SQL语句，再次查看SQL的耗时：
SELECT * FROM tb_sku WHERE sn = '100000003145001';
索引-使用规则-最左前缀法则
- 最左前缀法则
如果索引了多列（联合索引），要遵守最左前缀法则。最左前缀法则指的是查询从索引的最左列开始，并且不跳过索引中的列。如果跳过某一列，索引将部分失效（后面的字段索引失效）。
- 范围查询
联合索引中，出现范围查询（>, <），范围查询右侧的列索引失效。
索引-使用规则-索引失效情况
- 索引列运算
不要再索引列上进行运算操作，索引将失效。
- 字符串不加引号
字符串类型字段使用时，不加引号，索引将失效。
- 模糊查询
如果仅仅是尾部模糊查询，索引不会失效。如果是头部模糊匹配，索引失效。
- or连接的条件
用or分隔开的条件，如果or前的条件中的列有索引，而后面的列中没有索引，那么涉及的索引都不会被用到。
- 数据分布影响
如果MySQL评估使用索引比全表更慢，则不使用索引。
索引-使用规则-SQL提示
SQL提示，是优化数据库的一个重要手段，简单来说，就是在SQL语句中加入一些人为的提示来达到优化操作的目的。
use index：
explain select * from tb_user use index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';
ignore index：
explain select * from tb_user ignore index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';
force index：
explain select * from tb_user force index(idx_user_pro) where profession = '软件工程';
索引-使用规则-覆盖索引&回表查询
- 覆盖索引
尽量使用覆盖索引（查询使用了索引，并且需要返回的列，在该索引中已经全部能够找到），减少select *。
tips：
using index condition：查找使用了索引，但是需要回表查询数据。
using where; using index：查找使用了索引，但是需要的数据都在索引中能找到，所以不需要回表查询数据。
索引-使用规则-前缀索引
- 前缀索引
当字段类型为字符串（varchar，text等）时，有时候需要索引很长的字符串，这会让索引变得很大，查询时，浪费大量的磁盘IO，影响查询效率。此时可以只将字符串的一部分的前缀，建立索引，这样可以大大节约索引空间，从而提高索引效率。
语法：
create index idx_xxxx on table_name(column(n));
前缀长度：
可以根据索引的选择性来决定，而选择性是指不重复的索引值（基数）和数据表的记录总数的比值，索引选择性越高则查询效率越高，唯一索引的选择性是1，这是最好的索引选择性，性能也是最好的。
select count(distinct email) / count(*) from tb_user; select count(distinct substring(email, 1, 5)) / count(*) from tb_user;
索引-使用规则-单列&联合索引
- 单列索引与联合索引
单列索引：即一个索引只包含单个列。
联合索引：即一个索引只包含多个列。
在业务场景中，如果存在多个查询条件，考虑针对于查询字段建立索引时，建议建立联合索引，而非单列索引。
多条件联合查询时，MySQL优化器会评估哪个字段的索引效率更高，会选择该索引完成本次查询。
索引-设计原则
- 针对于数据量较大，且查询比较频繁的表建立索引。
- 针对于常作为查询条件（where）、排序（order by）、分组（group by）操作的字段建立索引。
- 尽量选择区分度高的列作为索引，尽量建立唯一索引，区分度更高，使用索引的效率越高。
- 如果是字符串类型的字段，字段的长度较长，可以针对于字段的特点，建立前缀查询。
- 尽量使用联合索引，减少单列索引，查询时，联合索引很多时候可以覆盖索引，节省存储空间，避免回表，提高查询效率。
- 要控制索引的数量，索引并不是多多益善，索引越多，维护索引结构的代价也就越大，会影响增删改的效率。
- 如果索引列不能存储NULL值，请在创建表时使用NOT NULL约束它。当优化器知道每列是否包含NULL值时，它可以更好地确定哪个索引最有效地用于查询。
