数据库 的索引优化 mysql （建议收藏）

独立的列
在进行查询时，索引列不能是表达式的一部分，也不能是函数的参数，否则无法使用索引。

例如下面的查询不能使用 actor_id 列的索引：

SELECT actor_id FROM sakila.actor WHERE actor_id + 1 = 5;

多列索引
在需要使用多个列作为条件进行查询时，使用多列索引比使用多个单列索引性能更好。例如下面的语句中，最好把 actor_id 和 film_id 设置为多列索引。

SELECT film_id, actor_ id FROM sakila.film_actor WHERE actor_id = 1 AND film_id = 1;
索引列的顺序
让选择性最强的索引列放在前面。

索引的选择性是指：不重复的索引值和记录总数的比值。最大值为 1，此时每个记录都有唯一的索引与其对应。选择性越高，每个记录的区分度越高，查询效率也越高。

例如下面显示的结果中 customer_id 的选择性比 staff_id 更高，因此最好把 customer_id 列放在多列索引的前面。

SELECT COUNT(DISTINCT staff_id)/COUNT(*) AS staff_id_selectivity,
COUNT(DISTINCT customer_id)/COUNT(*) AS customer_id_selectivity,
COUNT(*)
FROM payment;

 staff_id_selectivity: 0.0001
customer_id_selectivity: 0.0373
 COUNT(*): 16049

前缀索引
对于 BLOB、TEXT 和 VARCHAR 类型的列，必须使用前缀索引，只索引开始的部分字符。

前缀长度的选取需要根据索引选择性来确定。

覆盖索引
索引包含所有需要查询的字段的值。

具有以下优点：

• 索引通常远小于数据行的大小，只读取索引能大大减少数据访问量。

• 一些存储引擎（例如 MyISAM）在内存中只缓存索引，而数据依赖于操作系统来缓存。因此，只访问索引可以不使用系统调用（通常比较费时）。

• 对于 InnoDB 引擎，若辅助索引能够覆盖查询，则无需访问主索引。
  索引的优点

• 大大减少了服务器需要扫描的数据行数。

• 帮助服务器避免进行排序和分组，以及避免创建临时表（B+Tree 索引是有序的，可以用于 ORDER BY 和 GROUP BY 操作。临时表主要是在排序和分组过程中创建，不需要排序和分组，也就不需要创建临时表）。

• 将随机 I/O 变为顺序 I/O（B+Tree 索引是有序的，会将相邻的数据都存储在一起）。

索引的使用条件

• 对于非常小的表、大部分情况下简单的全表扫描比建立索引更高效；

• 对于中到大型的表，索引就非常有效；

• 但是对于特大型的表，建立和维护索引的代价将会随之增长。这种情况下，需要用到一种技术可以直接区分出需要查询的一组数据，而不是一条记录一条记录地匹配，例如可以使用分区技术。

为什么对于非常小的表，大部分情况下简单的全表扫描比建立索引更高效？
如果一个表比较小，那么显然直接遍历表比走索引要快（因为需要回表）。
注：首先，要注意这个答案隐含的条件是查询的数据不是索引的构成部分，否也不需要回表操作。其次，查询条件也不是主键，否则可以直接从聚簇索引中拿到数据。

查询性能优化
使用 explain 分析 select 查询语句

explain 用来分析 SELECT 查询语句，开发人员可以通过分析 Explain 结果来优化查询语句。

select_type
常用的有 SIMPLE 简单查询，UNION 联合查询，SUBQUERY 子查询等。

table
要查询的表

possible_keys

The possible indexes to choose

可选择的索引

key
The index actually chosen

实际使用的索引

rows

Estimate of rows to be examined

扫描的行数

type
索引查询类型，经常用到的索引查询类型：

const：使用主键或者唯一索引进行查询的时候只有一行匹配
ref：使用非唯一索引
range：使用主键、单个字段的辅助索引、多个字段的辅助索引的最后一个字段进行范围查询
index：和all的区别是扫描的是索引树
all：扫描全表：

system
触发条件：表只有一行，这是一个 const type 的特殊情况

const
触发条件：在使用主键或者唯一索引进行查询的时候只有一行匹配。

SELECT * FROM tbl_name WHERE primary_key=1;

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE primary_key_part1=1 AND primary_key_part2=2;

eq_ref
触发条件：在进行联接查询的，使用主键或者唯一索引并且只匹配到一行记录的时候

SELECT * FROM ref_table,other_table
  WHERE ref_table.key_column=other_table.column;

SELECT * FROM ref_table,other_table
  WHERE ref_table.key_column_part1=other_table.column
  AND ref_table.key_column_part2=1;

ref
触发条件：使用非唯一索引

SELECT * FROM ref_table WHERE key_column=expr;

SELECT * FROM ref_table,other_table
  WHERE ref_table.key_column=other_table.column;

SELECT * FROM ref_table,other_table
  WHERE ref_table.key_column_part1=other_table.column
  AND ref_table.key_column_part2=1;

range
触发条件：只有在使用主键、单个字段的辅助索引、多个字段的辅助索引的最后一个字段进行范围查询才是 range

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE key_column = 10;

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE key_column BETWEEN 10 and 20;

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE key_column IN (10,20,30);

SELECT * FROM tbl_name
  WHERE key_part1 = 10 AND key_part2 IN (10,20,30);

index

The index join type is the same as ALL, except that the index tree is scanned. This occurs two ways:

触发条件：

只扫描索引树

1）查询的字段是索引的一部分，覆盖索引。
2）使用主键进行排序

all
触发条件：全表扫描，不走索引

优化数据访问
减少请求的数据量

• 只返回必要的列：最好不要使用 SELECT * 语句。
• 只返回必要的行：使用 LIMIT 语句来限制返回的数据。
• 缓存重复查询的数据：使用缓存可以避免在数据库中进行查询，特别在要查询的数据经常被重复查询时，缓存带来的查询性能提升将会是非常明显的。
  减少服务器端扫描的行数
  最有效的方式是使用索引来覆盖查询。

重构查询方式
切分大查询
一个大查询如果一次性执行的话，可能一次锁住很多数据、占满整个事务日志、耗尽系统资源、阻塞很多小的但重要的查询。

DELETE FROM messages WHERE create < DATE_SUB(NOW(), INTERVAL 3 MONTH);
1
rows_affected = 0
do {
    rows_affected = do_query(
    "DELETE FROM messages WHERE create  < DATE_SUB(NOW(), INTERVAL 3 MONTH) LIMIT 10000")
} while rows_affected > 0

事务
事务是指满足 ACID 特性的一组操作，可以通过 Commit 提交一个事务，也可以使用 Rollback 进行回滚。

ACID
事务最基本的莫过于 ACID 四个特性了，这四个特性分别是：

Atomicity：原子性
Consistency：一致性
Isolation：隔离性
Durability：持久性
原子性

事务被视为不可分割的最小单元，事务的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚。

一致性

数据库在事务执行前后都保持一致性状态，在一致性状态下，所有事务对一个数据的读取结果都是相同的。

隔离性

一个事务所做的修改在最终提交以前，对其他事务是不可见的。

持久性

一旦事务提交，则其所做的修改将会永远?