MySQL高级第三篇（索引优化分析）

1. 索引是什么
   可以理解为排好序的方便快速查找的一种数据结构，索引有很多种，这里介绍BTree类型的索引。
   索引虽然可以提高查询速度，但是索引也是一张表，是要站内存空间的，并且索引会降低更新表的速度，因为要维护索引，所以在更新表的时候，要对索引进行更新，导致更新表的速度会降低。
2. 索引创建情况分析

• 创建索引的最佳时机
  1. 表的主键和唯一值是自动创建主键索引和唯一索引的
  2. 经常用于查询和排序的字段
  3. 查询中用于统计或分组的字段
  4. 与其它表关联的外键
• 不该创建索引
  1. 表记录太少，数据量较少的表，使用索引查出来的数据如果超过总数量的5%，那么不建议创建索引，如果数据量比较大的表，那么查出来的数据量超过总量的25%，也不建议创建索引
  2. 经常插入修改删除的字段，也不适合创建索引

3. BTree索引

   
   
   

   BTree
   
   

   注意: 非叶子节点不存储真实数据，只存储索引值，叶子节点存储真实数据，真实数据都在叶子结点上

4. 使用explain查看sql执行计划进行优化
   使用方法，explain+sql语句，如：explain select * from student where id>10

   
   
   

   执行计划字段
   
   

   名次解释:(table就是查询中用到的哪张表，不做解释)

   1. id:select 查询的序列号，一组数字，表示查询中执行select字句操作表的顺序，其中顺序有三种

   • id相同，执行顺序由上至下，如下图：执行顺序为：t1表，t3表，t2表

     
     
     

     id相同执行图

   • id不同，如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高越先被执行，如下图：执行顺序为：t3表，t1表，t2表

     
     
     

     id不同

   • id相同不同同时存在，id相同的为一组，由上往下执行，id大的优先执行的规则，如下图：执行顺序为：t3表,表,t2表

     
     
     

     id相同不同
   2. select_type：查询类型，主要用于区别普通查询，联合查询，子查询等复杂查询有如下几个值：
   • SIMPLE：简单的select查询，查询中不包含子查询或union
   • PRIMART: 查询中若包含任何复杂的子查询，最外层被标记为PRIMARY
   • SUBQUERY：在select或where查询重包含子查询
   • 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，把结果放在临时表中
   • UNION：若第二个select出现在union之后，则被标记为union，若union包含在from字句的子查询中，则外层select被标记为deriverd
   • UNION RESULT：从union中获取结果的select
   3. type:访问类型排序，显示查询使用了何种类型，从最好到最差依次是：system>const>eq_ref>ref>range>index>all(重要的指标)，一般优化到range级别，最好到ref
   • system：表只有一行记录(等于系统表)，这是const类型的特列，平时不会出现，可以忽略不计
   • const：表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key或者unique索引，因为只匹配一行数据，所以查询速度很快，如where id = 5;
   • eq_ref：唯一性索引扫描，对于每个索引键，表中只有一行与之匹配，常见于主键或唯一索引扫描。
   • ref：非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行，本质上也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独值的行，但是可能会找到多个符合条件的行，所以他应该属于查找和扫描的混合体。
   • range：只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行，key列显示使用了哪个索引，一般就是在where语句中出现了between，<,>,in等查询，这种范围扫描，索引扫描比全表扫描要好，因为它只需要开始索引的某一点，而结束另一点，不用扫描全部索引
   • index：index与all的区别为in的类型只遍历索引树。这通常比all快，因为索引文件通常比数据文件小，也就是说虽然index和all都是读全表，但是index是从索引中读取，而all是从硬盘中读取。
   • all：将遍历全表以找到匹配的行。
   4. possible_keys: 显示可能应用到这张表中的索引，一个或多个，查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，被列出的索引不一定真的用到
   5. 实际使用的索引。如果为null，则没有使用索引，索引中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中
   6. key_len：表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度，在不损失精确性的情况下，长度越短越好。key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的
   7. ref：显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数。哪些列或常量被用于查找索引列上的值。
   8. row：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（受影响行数）
   9. extra：包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息
   • 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排序进行读取。MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”。
   • 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
   • using index：表示相应的select操作中使用了覆盖索引，避免访问了表的数据行，效率不错。如果同时出现using where，表示索引被用来执行索引键值的查找。如果没有同时出现using where，表明索引用来读取数据而非执行查找动作。
   • using where：表明使用了where过滤
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     详情1
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     详情2
5. 索引优化分析
   1. 链表查询，例如，select id,name,sex,class.name from student left join class on student.classId = class.classId 这是索引应该建在class表中的classId字段，因为left join中以左表为准，左表的数据要全部包含进来，而右表中的数据是过滤的，所以索引建右表比较好，建在左表没有太大的影响。同理右连接查询索引建在左表上。（即：永远用小的结果集驱动大的结果集。）
   2. 全值匹配，即查询的条件全部建了索引，如下图：
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        全值匹配.png
   3. 最佳左前缀法则(如果索引了多列，即复合索引，要遵守最左侧前缀法则。指的是，查询从索引的最左前列开始并且不跳过索引的列)
      • 复合索引中，带头的索引一定要用，中间的也不能断，不然会导致索引失效，例如，创建了一个name，age，pos的符合索引，查询时，查询条件不按照name，age，pos的顺序来，可能会导致索引的失效，没有了带头的索引name，那么name，age，pos都失效，如果有name没有age，那么pos失效，如果中间的索引或者带头的索引失效，会导致后面的索引都失效。(导致索引失效的情况在4，7，8，9，10，11)
   4. 不在索引列上做任何操作(计算，函数，类型转换)，会导致索引失效而转向全表扫描
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        操作索引.png
   5. 存储引擎不能使用索引范围条件右边的列
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        范围查询失效
   6. 尽量使用覆盖索引(脂肪纹索引的查询(索引列与查询列一致)), 减少select *
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        覆盖索引.png
   7. mysql 在使用不等于（!= 或者<>）的时候无法使用索引，会导致全表扫描
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        范围导致索引失效.png
   8. like 以通配符开头('%a...')mysql索引失效，会变成全表扫描(%放开头，索引可能失效，%不开头索引不失效)
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        %号.png
      • 如果查询的列都建了索引，那么使用%开头，索引不会失效
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        不失效情况
   9. is null ，is not null 也无法使用索引(所以建表的时候，关键字段尽量避免空值，最好有一个默认值)
   10. 字符串不加单引号索引失效
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         引号导致索引失效.png
   11. 少用or，用它来连接是索引失效