MySQL索引
索引分类:
我们常说的索引一般指的是BTree(多路搜索树)结构组织的索引。其中还有聚合索引,次要索引,复合索引,前缀索引,唯一索引,统称索引,当然除了B+树外,还有哈希索引(hash index)等。
聚集索引:基于主键,自动生成的,一般是建表时创建主键.如果没有主键,自动选择唯一键做为聚集索引.
单值索引:一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引
唯一索引:索引列的值必须唯一,但允许有空值
复合索引:一个索引包含多个列,实际开发中推荐使用
辅助索引:人为创建的(普通,覆盖)
覆盖索引就是:在辅助索引使用的时候,要查多个字段,且这几个字段都创建了辅助索引,不用回表查询.
实际开发中推荐使用复合索引,并且单表创建的索引个数建议不要超过五个
基本语法:
创建:
create [unique] index indexName on tableName (columnName...)
alter tableName add [unique] index [indexName] on (columnName...)
删除:
drop index [indexName] on tableName
查看:
show index from tableName
哪些情况需要建索引:
1 主键,唯一索引
2 经常用作查询条件的字段需要创建索引
3 经常需要排序、分组和统计的字段需要建立索引
4 查询中与其他表关联的字段,外键关系建立索引
哪些情况不要建索引:
1 表的记录太少,百万级以下的数据不需要创建索引
2 经常增删改的表不需要创建索引
3 数据重复且分布平均的字段不需要创建索引,如 true,false 之类。
4 频发更新的字段不适合创建索引
5 where条件里用不到的字段不需要创建索引
性能分析
MySQL 自身瓶颈
MySQL自身参见的性能问题有磁盘空间不足,磁盘I/O太大,服务器硬件性能低。
1 CPU:CPU 在饱和的时候一般发生在数据装入内存或从磁盘上读取数据时候
2 IO:磁盘I/O 瓶颈发生在装入数据远大于内存容量的时候
3 服务器硬件的性能瓶颈:top,free,iostat 和 vmstat来查看系统的性能状态
explain 分析sql语句
使用explain关键字可以模拟优化器执行sql查询语句,从而得知MySQL 是如何处理sql语句。
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| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
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id
select 查询的序列号,包含一组可以重复的数字,表示查询中执行sql语句的顺序。一般有三种情况:
第一种:id全部相同,sql的执行顺序是由上至下;
第二种:id全部不同,sql的执行顺序是根据id大的优先执行;
第三种:id既存在相同,又存在不同的。先根据id大的优先执行,再根据相同id从上至下的执行。
select_type
select 查询的类型,主要是用于区别普通查询,联合查询,嵌套的复杂查询
simple:简单的select 查询,查询中不包含子查询或者union
primary:查询中若包含任何复杂的子查询,最外层查询则被标记为primary
subquery:在select或where 列表中包含了子查询
derived:在from列表中包含的子查询被标记为derived(衍生)MySQL会递归执行这些子查询,把结果放在临时表里。
union:若第二个select出现在union之后,则被标记为union,若union包含在from子句的子查询中,外层select将被标记为:derived
union result:从union表获取结果的select
partitions
表所使用的分区,如果要统计十年公司订单的金额,可以把数据分为十个区,每一年代表一个区。这样可以大大的提高查询效率。
type
这是一个非常重要的参数,连接类型,常见的有:all , index , range , ref , eq_ref , const , system , null 八个级别。
性能从最优到最差的排序:system > const > eq_ref > ref > range > index > all
对java程序员来说,若保证查询至少达到range级别或者最好能达到ref则算是一个优秀而又负责的程序员。
all:(full table scan)全表扫描无疑是最差,若是百万千万级数据量,全表扫描会非常慢。
index:(full index scan)全索引文件扫描比all好很多,毕竟从索引树中找数据,比从全表中找数据要快。
range:只检索给定范围的行,使用索引来匹配行。范围缩小了,当然比全表扫描和全索引文件扫描要快。sql语句中一般会有between,in,>,< 等查询。
ref:非唯一性索引扫描,本质上也是一种索引访问,返回所有匹配某个单独值的行。比如查询公司所有属于研发团队的同事,匹配的结果是多个并非唯一值。
eq_ref:唯一性索引扫描,对于每个索引键,表中有一条记录与之匹配。比如查询公司的CEO,匹配的结果只可能是一条记录,
const:表示通过索引一次就可以找到,const用于比较primary key 或者unique索引。因为只匹配一行数据,所以很快,若将主键至于where列表中,MySQL就能将该查询转换为一个常量。
system:表只有一条记录(等于系统表),这是const类型的特列,平时不会出现,了解即可
possible_keys
显示查询语句可能用到的索引(一个或多个或为null),不一定被查询实际使用。仅供参考使用。
key
显示查询语句实际使用的索引。若为null,则表示没有使用索引。
key_len
显示索引中使用的字节数,可通过key_len计算查询中使用的索引长度。在不损失精确性的情况下索引长度越短越好。key_len 显示的值为索引字段的最可能长度,并非实际使用长度,即key_len是根据表定义计算而得,并不是通过表内检索出的。
ref
显示索引的哪一列或常量被用于查找索引列上的值。
rows
根据表统计信息及索引选用情况,大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数,值越大越不好。
extra
Using filesort: 说明MySQL会对数据使用一个外部的索引排序,而不是按照表内的索引顺序进行读取。MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序” 。出现这个就要立刻优化sql。
Using temporary: 使用了临时表保存中间结果,MySQL在对查询结果排序时使用临时表。常见于排序 order by 和 分组查询 group by。 出现这个更要立刻优化sql。
Using index: 表示相应的select 操作中使用了覆盖索引(Covering index),避免访问了表的数据行,效果不错!如果同时出现Using where,表明索引被用来执行索引键值的查找。如果没有同时出现Using where,表示索引用来读取数据而非执行查找动作。
覆盖索引(Covering Index) :也叫索引覆盖,就是select 的数据列只用从索引中就能够取得,不必读取数据行,MySQL可以利用索引返回select 列表中的字段,而不必根据索引再次读取数据文件。
Using index condition: 在5.6版本后加入的新特性,优化器会在索引存在的情况下,通过符合RANGE范围的条数 和 总数的比例来选择是使用索引还是进行全表遍历。
Using where: 表明使用了where 过滤
Using join buffer: 表明使用了连接缓存
impossible where: where 语句的值总是false,不可用,不能用来获取任何元素
distinct: 优化distinct操作,在找到第一匹配的元组后即停止找同样值的动作。
filtered
一个百分比的值,和rows 列的值一起使用,可以估计出查询执行计划(QEP)中的前一个表的结果集,从而确定join操作的循环次数。小表驱动大表,减轻连接的次数。
通过explain的参数介绍,我们可以得知:
1 表的读取顺序(id)
2 数据读取操作的操作类型(type)
3 哪些索引被实际使用(key)
4 表之间的引用(ref)
5 每张表有多少行被优化器查询(rows)
性能下降的原因
从程序员的角度
1 查询语句写的不好
2 没建索引,索引建的不合理或索引失效
3 关联查询有太多的join
从服务器的角度
1 服务器磁盘空间不足
2 服务器调优配置参数设置不合理
总结
1 索引是排好序且快速查找的数据结构。其目的是为了提高查询的效率。
2 创建索引后,查询数据变快,但更新数据变慢。
3 性能下降的原因很可能是索引失效导致。
4 索引创建的原则,经常查询的字段适合创建索引,频繁需要更新的数据不适合创建索引。
5 索引字段频繁更新,或者表数据物理删除容易造成索引失效。
6 擅用 explain 分析sql语句
7 除了优化sql语句外,还可以优化表的设计。如尽量做成单表查询,减少表之间的关联。设计归档表等。
到这里,MySQL的索引优化分析就结束了,有什么不对的地方,大家可以提出来。如果觉得不错可以点一下推荐。