JavaEE进阶知识学习-----数据库---Mysql高级知识---索引分析
二、索引优化分析
1.SQL性能下降的原因
- 查询语句太烂
- 索引失效（索引分单值索引和复合索引）
- 关联查询太多join
- 服务器调优及各种参数设置（缓冲，线程数等）
单值索引:在user表中的name字段上建索引
create index idx_user_name on user(name)
复合索引:在user表中的name字段和email字段上建索引
create index idx_user_nameEmail on user(name,email)
2.常见的Join查询
sql的执行顺序
首先我们手写的sql语句如下：
select distinct
from
join on
where
group by
having
order by
limit
mysql的执行顺序如下：
from
on
join
where
group by
having
select
distinct
order by
limit
sql执行顺序总结如下
七种Join连接
内连接 select from tableA A inner join tableB B on A.key=B.key
左外连接 select from tableA A left join tableB B on A.key=B.key
左连接 select from tableA A left join tableB B on A.key=B.key where B.key is null
右外连接 select from tableA A right join tableB B on A.key=B.key
右连接 select from tableA A right join tableB B on A.key=B.key where A.key is null
全连接 select from tableA A full outer join tableB B on A.key = B.key
select from tableA A full outer join tableB B on A.key=B.key where A.key is null or B.key is null
Linux编写Join语句
建表语句
CREATE TABLE `tbl_dept`(`id`INT(11)NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`deptName` VARCHAR(30) DEFAULT NULL,
`IocAdd` VARCHAR(40) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY(`id`)
)ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;
CREATE TABLE `tbl_emp`(
`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name`VARCHAR(20) DEFAULT NULL,
`deptId` INT(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY(`id`),
KEY `fk_dept_id`(`deptId`)
#constraint `fk_dept_id` foreign key(`deptId`) references `tbl_dept`(`id`)
)ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;
INSERT INTO tbl_dept(deptName,IocAdd)VALUES('RD',11);
INSERT INTO tbl_dept(deptName,IocAdd)VALUES('HR',12);
INSERT INTO tbl_dept(deptName,IocAdd)VALUES('MK',13);
INSERT INTO tbl_dept(deptName,IocAdd)VALUES('MIS',14);
INSERT INTO tbl_dept(deptName,IocAdd)VALUES('FD',15);
INSERT INTO tbl_emp(NAME,deptId) VALUES('z3',1);
INSERT INTO tbl_emp(NAME,deptId) VALUES('z4',1);
INSERT INTO tbl_emp(NAME,deptId) VALUES('z5',1);
INSERT INTO tbl_emp(NAME,deptId) VALUES('w5',2);
INSERT INTO tbl_emp(NAME,deptId) VALUES('w6',2);
INSERT INTO tbl_emp(NAME,deptId) VALUES('s7',3);
INSERT INTO tbl_emp(NAME,deptId) VALUES('s8',4);
INSERT INTO tbl_emp(NAME,deptId) VALUES('s9',51);
部门表
mysql> select * from tbl_dept;
+----+----------+--------+
| id | deptName | IocAdd |
+----+----------+--------+
| 1 | RD | 11 |
| 2 | HR | 12 |
| 3 | MK | 13 |
| 4 | MIS | 14 |
| 5 | FD | 15 |
+----+----------+--------+
5 rows in set (0.00 sec)
员工表
mysql> select * from tbl_emp;
+----+------+--------+
| id | name | deptId |
+----+------+--------+
| 1 | z3 | 1 |
| 2 | z4 | 1 |
| 3 | z5 | 1 |
| 4 | w5 | 2 |
| 5 | w6 | 2 |
| 6 | s7 | 3 |
| 7 | s8 | 4 |
| 8 | s9 | 51 |
+----+------+--------+
8 rows in set (0.00 sec)
内连接如下
mysql> select * from tbl_emp a inner join tbl_dept b on a.depTId = b.id;
+----+------+--------+----+----------+--------+
| id | name | deptId | id | deptName | IocAdd |
+----+------+--------+----+----------+--------+
| 1 | z3 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 2 | z4 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 3 | z5 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 4 | w5 | 2 | 2 | HR | 12 |
| 5 | w6 | 2 | 2 | HR | 12 |
| 6 | s7 | 3 | 3 | MK | 13 |
| 7 | s8 | 4 | 4 | MIS | 14 |
+----+------+--------+----+----------+--------+
7 rows in set (0.03 sec)
左外连接如下
mysql> select * from tbl_emp a left join tbl_dept b on a.depTId = b.id;
+----+------+--------+------+----------+--------+
| id | name | deptId | id | deptName | IocAdd |
+----+------+--------+------+----------+--------+
| 1 | z3 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 2 | z4 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 3 | z5 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 4 | w5 | 2 | 2 | HR | 12 |
| 5 | w6 | 2 | 2 | HR | 12 |
| 6 | s7 | 3 | 3 | MK | 13 |
| 7 | s8 | 4 | 4 | MIS | 14 |
| 8 | s9 | 51 | NULL | NULL | NULL |
+----+------+--------+------+----------+--------+
8 rows in set (0.10 sec)
右外连接如下
mysql> select * from tbl_emp a right join tbl_dept b on a.depTId = b.id;
+------+------+--------+----+----------+--------+
| id | name | deptId | id | deptName | IocAdd |
+------+------+--------+----+----------+--------+
| 1 | z3 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 2 | z4 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 3 | z5 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 4 | w5 | 2 | 2 | HR | 12 |
| 5 | w6 | 2 | 2 | HR | 12 |
| 6 | s7 | 3 | 3 | MK | 13 |
| 7 | s8 | 4 | 4 | MIS | 14 |
| NULL | NULL | NULL | 5 | FD | 15 |
+------+------+--------+----+----------+--------+
8 rows in set (0.00 sec)
左连接如下
mysql> select * from tbl_emp a left join tbl_dept b on a.depTId = b.id where b.id is null;
+----+------+--------+------+----------+--------+
| id | name | deptId | id | deptName | IocAdd |
+----+------+--------+------+----------+--------+
| 8 | s9 | 51 | NULL | NULL | NULL |
+----+------+--------+------+----------+--------+
1 row in set (0.03 sec)
右连接如下
-+------+--------+----+----------+--------+
| id | name | deptId | id | deptName | IocAdd |
+------+------+--------+----+----------+--------+
| NULL | NULL | NULL | 5 | FD | 15 |
+------+------+--------+----+----------+--------+
1 row in set (0.00 sec)
全有如下
mysql> select * from tbl_emp a left join tbl_dept b on a.depTId = b.id
-> union
-> select * from tbl_emp a right join tbl_dept b on a.depTId = b.id;
+------+------+--------+------+----------+--------+
| id | name | deptId | id | deptName | IocAdd |
+------+------+--------+------+----------+--------+
| 1 | z3 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 2 | z4 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 3 | z5 | 1 | 1 | RD | 11 |
| 4 | w5 | 2 | 2 | HR | 12 |
| 5 | w6 | 2 | 2 | HR | 12 |
| 6 | s7 | 3 | 3 | MK | 13 |
| 7 | s8 | 4 | 4 | MIS | 14 |
| 8 | s9 | 51 | NULL | NULL | NULL |
| NULL | NULL | NULL | 5 | FD | 15 |
+------+------+--------+------+----------+--------+
9 rows in set (0.00 sec)
其中union关键字表示合并去重。
A表和B表独有
mysql> select * from tbl_emp a left join tbl_dept b on a.depTId = b.id where b.id is null union select * from tbl_emp a right join tbl_dept b on a.depTId = b.id where a.deptId is null;
+------+------+--------+------+----------+--------+
| id | name | deptId | id | deptName | IocAdd |
+------+------+--------+------+----------+--------+
| 8 | s9 | 51 | NULL | NULL | NULL |
| NULL | NULL | NULL | 5 | FD | 15 |
+------+------+--------+------+----------+--------+
2 rows in set (0.00 sec)
3.索引简介
索引是什么
官方定义：索引（mysql）是帮助MySql高效获取数据的数据结构，可以说索引的本质：索引是数据结构。
索引的目的在于提高效率，可以类比字典，如果查“mysql”这个单词，先定位m字母，再定义y,再sql,如果没有索引，可能就是a–z。
索引：就是排好序的快速查找数据结构。（索引会影响sql语句中的where和order by）。
详解索引
在数据之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据，这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这个数据结构，就是索引。
一般来说索引本身也很大，不可能全部存储在内存中，因此索引往往都是以索引文件的形式存储在磁盘上。
通常所说的索引是B树（多路搜索树，不一定是二叉树）结构组织的索引。
索引的优势
- 类似图书馆建书目索引，提高数据检索的效率，降低数据库的IO成本
- 通过索引列对数据进行排序，降低数据排序的成本，降低了CPU的消耗
索引的劣势
- 实际上索引也是一张表，该表保存了主键与索引字段，并指向实体表的记录，所以索引也是要空间的。
- 索引提高了查询速度，同时会降低更新表的速度，insert、update、delete操作时，mysql不仅要保存数据，还要保存一下索引文件，每次更新添加了索引列的字段，都会调整因为更新带来的键值变化的索引信息。
- 索引只是提高效率的一个因素，如果mysql有大数据量的表，就要花很多时间建立优秀的索引。
mysql索引分类
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
基本语法
- 创建索引：create [unique] index indexName on table(columnname(lenfth));
- 创建索引：alter table add [unique] index [indexName] on (columnname(length));
- 删除索引：drop index[indexName] on table;
- 查看索引：show index from tableName;
使用alter命令添加数据表的索引
- alter table tbl_name add primary key(column_list)；该语句添加一个主键，这意味着索引值必须是唯一的，且不能为空。
- alter table tbl_name add unique index_name(column_list);这条语句创建索引的值必须是唯一的（除null以外，null可能会出现很多次）
- alter table tbl_name add index index_name(column_list)；添加普通索引，索引值可能出现多次
- alter table tbl_name add full text index_name(column_list);该语句指定了索引为fullText,用于全文索引
那些情况需要创建索引
- 主键自动建立唯一索引
- 频繁作为查询条件的字段应该创建索引
- 查询中与其它表关联的字段，外键关系应该建立索引
- 频繁更新的字段不适合创建索引，因为每次更新不仅会更新记录，还会更新索引
- where条件里用不到的字段不创建索引
- 单键/组合索引，在高并发下倾向选择组合索引
- 查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问将提高排序速度
- 查询中统计或者分组的字段
那些情况不需要创建索引
- 表记录太少
- 经常增删改的表
- 数据重复且分布平均的表的字段，如果某一个数据列包含许多重复的内容，建立索引就没有太大的实际效果。
4.Mysql性能优化-explain的使用
使用方法
explain+SQL语句，实例如下
mysql> mysql> explain select * from tbl_emp;
+----+-------------+---------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+---------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| 1 | SIMPLE | tbl_emp | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 8 | NULL |
+----+-------------+---------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
使用explain能做什么
- 改变表的读取顺序
- 数据读取操作的操作类型
- 哪些索引可以使用
- 哪些索引被实际使用
- 表之间的引用
- 每张表有多少行被优化器查询
使用explain产生的表头名词解释如下
id
select查询的序列号，包含了一组数字，表示查询中执行select字句或操作表的顺序，其中id的值有三种情况。
id相同：执行顺序由上至下
id不相同：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
id相同不同。同时存在：id值越大优先级越大，越先执行，id相同顺序执行
从id可以看出表的执行顺序，所以使用explain可以改变表的执行顺序（sql语句是t1,t2,t3.使用explain可能执行顺序是t3,t1,t2等）
select_type
select_type查询类型，主要用于区别普通查询、联合查询、子查询等的复杂查询，值有6种情况，如下
- simple：简单的select查询，查询中不包含子查询或者union
- primary：查询中如包含任何复杂的子查询，最外层的查询则被标记为primary
- subquery：在select或者where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表中获取结果的select
使用前面的tbl_emp表和tbl_dept表为例，如下
mysql> explain select * from tbl_emp a left join tbl_dept b on a.deptId = b.id union select * from tbl_emp a right join tbl_dept b on a.deptId = b.id;
+----+--------------+------------+------+---------------+------------+---------+----------------+------+----------------------------------------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+--------------+------------+------+---------------+------------+---------+----------------+------+----------------------------------------------------+
| 1 | PRIMARY | a | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 8 | NULL |
| 1 | PRIMARY | b | ALL | PRIMARY | NULL | NULL | NULL | 5 | Using where; Using join buffer (Block Nested Loop) |
| 2 | UNION | b | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 5 | NULL |
| 2 | UNION | a | ref | fk_dept_id | fk_dept_id | 5 | mysqltest.b.id | 1 | NULL |
| NULL | UNION RESULT | | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | NULL | Using temporary |
+----+--------------+------------+------+---------------+------------+---------+----------------+------+------------------------------------------------
type
访问类型排列，显示查询使用了何种类型，从好到差依次为
system>const>eq_ref>ref>range>index>all