mysql索引（二）----如何高效使用索引
1、索引的优点
索引总结下来有三个：
- 索引大大减少了服务器需要扫描的数据量。
- 索引可以帮助服务器避免排序和临时表。
- 索引可以将所及 I/O 变为顺序 I/O。
2、高效使用索引
不恰当地使用索引，或者无法使用已有的索引，将无法使索引的优势发挥出来。正确使用索引的方式可以非常高效地提高我们查询的速度，下面是几种高效使用索引的方式。
2.1 独立的列
‘’独立的列‘’是指索引列不能是表达式的一部分，也不能是函数的参数。
使用WHERE条件时，要始终将索引列单独放在比较符号的一侧。
例如，下面将无法使用 actor_id 列的索引：
mysql> SELECT actor_id FROM actor WHERE actor_id + 1 = 5;
凭肉眼很容易看出 actor_id = 4，但是MySQL 却无法自动解析这个方程式，所以这个所以并没有被用到。
2.2 前缀索引和索引选择性
索引的选择性是指，不重复的索引值（也称为基数）和数据表的记录总数（#T）的比值，范围是 1/#T 到 1 之间。
例如，求 actor_id 的基数：
mysql> SELECT COUNT(DISTINCT actor_id) / COUNT(*)
>FROM actor;
索引的选择性越高则查询效率越高，因为选择性高的索引可以让 MySQL 在查找时过滤掉更多的行。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。
有时候需要索引很长的字符列，这会让索引变得大且慢。为了节约索引空间，从而提高索引效率，通常可以选择只索引开始的部分字符。
诀窍在于要选择足够长的前缀以保证较高的选择性，同时又不能太长（以便节约空间）。换句话说，选择的前缀的“基数”应该接近于完整列的“基数”。
不过前缀索引也有缺点：
- MySQL 无法使用前缀索引做 ORDER BY 和 GROUP BY，也无法使用前缀索引做覆盖扫描。
2.3 多列索引
对于多列索引的理解，一个常见的错误就是，为每个列创建独立的索引，或者按照错误的顺序创建多列索引。
在多个列上建立独立的单列索引大部分情况下并不能提高 MySQL 的查询性能。
在 MySQL 5.0 之后，查询能够同时使用多个单列索引进行扫描，并将结果进行合并。这种算法有三个变种：
- OR 条件的联合（union）
- AND 条件的相交（intersection）
- 同时存在 OR 条件和 AND 条件
可以通过 EXPLAIN 中的 Extra 列看到：
索引合并策略有时候是一种优化的结果，但实际上更多时候说明了表上的索引建得很糟糕：
- 当多个索引做 AND 条件操作时，通常意味着需要一个包含所有相关列的多列索引，而不是多个独立的单例索引。
- 当多个索引做 OR 条件操作时，通常需要耗费大量 CPU 和内存资源在算法的缓存、排序和合并操作上。特别是当其中有些索引的选择性不高，需要合并扫描大量数据的时候。
- 更重要的是，优化器不会把这些计算到“查询成本”中。所以通常来说，如果有多个单列索引进行查询，将查询改写成 union 的方式往往更好。当然，最好的办法还是将索引改写成正确的多列索引。
2.4 选择合适的索引列顺序
在一个多列 B-Tree 索引中，索引列的顺序意味着索引首先按照最左列进行排序，其次是第二列，等等。
索引可以按照升序或者降序进行扫描，以满足精确符合列顺序的 ORDER BY 、GROUP BY 和 DISTINCT 等子句的查询需求，所以多列索引的列顺序至关重要。
对于选择索引列有一个经验法则：将选择性最高的列放在索引最前列。
但是这个并不是放之四海而皆准的法则，场景不同则选择不同。
在不考虑排序和分组时，这个法则通常是很好的。
而 WHERE 子句中的排序、分组和范围条件等因素会对查询的性能造成非常大的影响。
2.5 聚簇索引
之前写过聚簇索引的详细介绍： https://www.cnblogs.com/luler/p/13985408.html
2.6 覆盖索引
如果一个索引包含了所有需要查询的字段的值，我们就称之为“覆盖索引”。
覆盖索引是非常有用的工具，能够极大地提高性能：
-
索引条目通常远小于数据行大小，所以如果只需要读取索引，那将会极大地减少数据访问量。
-
因为索引是按列值顺序存储的（至少在单个页内是这样），所以将会大大减少 I/O 。
-
对于聚簇索引，InnoDB 的二级索引在叶子节点中保存了行的主键值，所以如果二级主键能够覆盖查询，则可以避免对主键索引的二次查询。
不是所有类型的索引都可以成为覆盖索引。
覆盖索引必须存储索引列的值，而哈希索引、空间索引和全文索引等都不存储索引列的值，
所以 MySQL 只能使用 B-Tree 索引做覆盖索引。
当发起一个被索引覆盖的查询时， 在 EXPLAIN 的 Extra 列可以看到 “Using index” 的信息。
例如，下面有一个多列索引 (store_id, film_id)：
3、优化查询
3.1 避免多个范围条件
对于 B-Tree 索引而言，如果查询中有某个列的范围查询，则其右边所有列都无法使用索引优化查找。
也就是说，当遇到第一个范围条件查询时，后面的条件则无法用到索引。
所以，如果出现了范围条件查询，一定将它放到最后。
而如果出现多个范围条件，那么就要采取其他方式替代。
3.2 使用IN()条件代替范围查询
对于范围条件查询，MySQL 无法再使用范围列后门的其他索引列了。但是对于 IN() 条件查询则没有这个限制。
例如在查询年龄在18~24岁之间的人，可以使用 IN() 来代替范围查询，改写为 IN(18, 19, 20, 21, 22, 23, 24)。
并不是所有的范围查询都可以转换。这里描述的基本原则是，尽可能将需要做范围查询的列放到索引的后面，以便于优化器能使用更多的索引列。
总结
在 MySQL 中，大多数情况下都会使用 B-Tree 索引，其他类型的索引大多只适用于特殊的目的。
在选择索引和编写索引的查询时，要使用记住这三个原则：
- 单行访问是很慢的。最好读取的块中能包含尽可能多所需要的行，使用索引可以创建位置引用以提升效率。
- 按顺序访问范围数据是很快的。首先顺序 I/O 不需要多次磁盘寻道，其次如果能够按顺序读取数据，那么就不需要额外的排序操作，并且 GROUP BY 查询也无需再做排序和讲行按组进行聚合计算了。
- 索引覆盖查询是很快的。如果一个索引包含了查询需要的所有列，那么存储引擎就不需要再回表查询行。
