数据库索引的使用
对SQL语句进行性能分析
对SQL语句进行性能分析的目的是对性能较差的语句进行优化。
第一，SQL执行频率。我们需要弄清楚哪类语句性能较差、执行频次更高。主要优化的是查询select语句，如果表主要执行的语句是插入语句，实际上是没有必要对索引进行优化的。MySQL的客户端可以通过show [session|global] status命令查看当前数据库中不同增删改查语句的执行频次。
第二，慢查询日志。通过查询不同类型语句的执行频次，不能知道哪些select语句需要进行优化。慢查询日志记录了索引执行时间超过指定时间的索引SQL语句。MySQL的慢查询日志默认不开启，需要手动在配置文件中进行配置和设置参数。
第三，查看profile详情。慢查询日志无法记录一些其他需要优化的语句，可以使用show profiles命令，查看SQL语句的耗时情况。首先，我们需要查看have_profiling参数查看是否支持该功能，然后需要手工配置来开启该功能。show profiles命令可以显示各条语句的执行时间开销，找到其中需要优化的语句之后，可以使用show profile命令查看指定query_id的语句各个阶段的时间延迟（如优化、执行等阶段）。
第四，explain查看执行计划。在select语句前面加上explain关键字可以获取DBMS如何执行语句的各种信息，包括表如何连接、连接的顺序、使用的索引等等信息。
explain语句的输出包含多个字段，有不同的含义。：
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id。表示查询中执行的子句或操作表的顺序，顺序为，值越大越先执行，相等时从上往下执行。
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select_type。只是说明查询类型，常见的取值有SIMPLE（不使用连接或子查询的简单查询）、PRIMARY（主查询，外层查询）、SUBQUERY（子查询）等等。
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type。表示连接类型，会反映性能优劣，由好到差依次为NULL、system、const、eq_ref、ref、range、index、all，显然我们应该尽量向前优化。NULL通常是语句不访问任何表，system是访问系统表，const是使用主键或唯一索引访问，ref是使用非唯一性的索引访问，index表示使用了索引但是仍遍历整个索引，all则表示全表扫描。
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possible_key。可能使用的索引，可能有一个或多个。
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key。实际执行使用的索引，如果没有使用任何索引，则为NULL。
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key_len。使用的索引的字节数。
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rows。MySQL认为需要执行查询的行数，并不总是准确的。
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filtered。返回查询结果的行数占总共读取行数的百分比，显然是越大越好。
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extra。额外的信息。
索引的使用
最左前缀原则
最左前缀原则是使用多列索引（联合索引）时需要遵循的一个原则，指的是查询从索引的最左列开始，且不跳过索引中的任何一列，如果跳过了某一列，索引将部分失效，也就是后面的字段上的索引会失效。
除此之外还有一个关于范围查询的原则：在联合索引中，如果出现范围查询（＞号或＜号），范围查询右侧的列索引会失效。要想规避这种情况，可以使用大于等于或小于等于符号，前提是需求允许的情况下。
索引何时失效
什么是索引失效？是指DBMS无法有效地利用已有的索引来加速查询的情况。索引失效时，查询操作的性能通常会下降。
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不要在索引列上进行（函数）运算操作，否则索引会失效。
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字符串类型的字段没加引号，索引会失效。（因为类型问题）
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字符串模糊查询时，如果进行头部模糊匹配，索引会失效，但是如果只进行尾部模糊匹配，索引不会失效。
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使用or连接的查询条件，只有两侧的字段都有索引时，索引才会生效。
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如果DBMS评估使用索引比全表扫描还要慢，则不会使用索引。
使用SQL提示索引的使用
使用SQL提示是优化的一个重要手段，通过在SQL语句中人为加入提示来优化操作。使用SQL提示来优化索引的使用，有三种操作：提示使用某个索引；忽略某个索引；强制使用某个索引。
覆盖索引与回表查询
覆盖索引指的是，查询使用了索引，并且查询结果中需要返回的字段，在该索引中已经能够全部找到。因此，我们应该尽量使用覆盖索引。
如果没有使用覆盖索引，则查询在使用了索引之后，仍然需要回表查询数据，性能会降低。
上图中，第一个查询语句可以直接通过聚集索引得到结果，第二个查询语句需要使用name字段上的二级索引得到结果，第三个语句由于需要查询的字段中存在一个不再索引中，因此需要进行回表查询。
前缀索引
当字段类型为字符串（比如varchar、text等）时，有时需要索引很长的字符串，这会导致索引变得很大，查询时，会浪费大量磁盘IO，影响效率。要解决这个问题，可以只将字符串的一部分前缀建立索引，可以大大节约索引空间，从而提高索引效率。
建立前缀索引时，需要指定前缀长度。最好的前缀长度可以根据索引的选择性来决定，选择性是指不重复的索引值数目和表的记录总数比值，索引选择性数值越高（唯一索引的选择性为1，性能最好）则查询效率越高。
单列索引与联合索引
在业务场景中，如果存在多个查询条件，建议建立联合索引，而非单列索引。
索引的设计原则
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针对于数据量较大, 且查询比较频繁的表建立索引。
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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。
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尽量选择区分度高的列作为索引， 尽量建立唯-索引，区分度越高，使用索引的效率越高。
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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，建立前缀索引。
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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。
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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。
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如果索引列不能存储NULL值, 应该在创建表时使用NOT NULL约東它。当优化器知道每列是香包含NULL值时，它可以更好地确定哪个索引最有效地用于查询。
