mysql进阶：mysql优化篇——索引与优化

前言：
主要参考《深入浅出mysql数据库开发、优化与管理维护》、《高性能mysql》 、大神博客文章
最近看了这些书籍发现MySql 这个数据库绝对是适合dba级的高手去玩的，一般做一个1万篇新闻的小型系统怎么写都可以，用xx框架可以实现快速开发。可是数据量到了10万，百万至千万，他的性能还能那么高吗？一点小小的失误，可能造成整个系统的改写，甚至慢到系统无法正常运行！所以对于我们程序员来说认真学习mysql优化是非常有必要的！

在网上有很多文章介绍数据库优化知识，但是大部份文章只是对某个一个方面进行说明，而对于我们程序员来说这种介绍并不能很好的掌握优化知识，因为很多介绍只是对一些特定的场景优化的，所以反而有时会产生误导或让程序员感觉不明白其中的奥妙而对数据库优化感觉很神秘。
很多程序员总是问如何学习数据库优化，有没有好的教材之类的问题。在书店也看到了许多数据库优化的专业书籍，但是感觉更多是面向DBA或者是PL/SQL开发方面的知识，个人感觉不太适合普通程序员。而要想做到数据库优化的高手，不是花几周，几个月就能达到的，这并不是因为数据库优化有多高深，而是因为要做好优化一方面需要有非常好的技术功底，对操作系统、存储硬件网络、数据库原理等方面有比较扎实的基础知识，另一方面是需要花大量时间对特定的数据库进行实践测试与总结。

作为一个程序员，我们也许不清楚线上正式的服务器硬件配置，我们不可能像DBA那样专业的对数据库进行各种实践测试与总结，但我们都应该非常了解我们SQL的业务逻辑，我们清楚SQL中访问表及字段的数据情况，我们其实只关心我们的SQL是否能尽快返回结果。那程序员如何利用已知的知识进行数据库优化？如何能快速定位SQL性能问题并找到正确的优化方向？

MySQL索引类型包括：
一、普通索引
这是最基本的索引，它没有任何限制。它有以下几种创建方式：
1.创建索引


CREATE INDEX indexName ON mytable(username(length));
如果是CHAR，VARCHAR类型，length可以小于字段实际长度；如果是BLOB和TEXT类型，必须指定 length，下同。
2.修改表结构


ALTER mytable ADD INDEX [indexName] ON (username(length)) -- 创建表的时候直接指定
CREATE TABLE mytable(   ID INT NOT NULL,    username VARCHAR(16) NOT NULL,   INDEX [indexName] (username(length))   ); 
-- 删除索引的语法：
DROP INDEX [indexName] ON mytable;
二、唯一索引
它与前面的普通索引类似，不同的就是：索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。它有以下几种创建方式：


CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length)) 
-- 修改表结构
ALTER mytable ADD UNIQUE [indexName] ON (username(length)) 
-- 创建表的时候直接指定
CREATE TABLE mytable(   ID INT NOT NULL,    username VARCHAR(16) NOT NULL,   UNIQUE [indexName] (username(length))   );
三、主键索引
它是一种特殊的唯一索引，不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引：


CREATE TABLE mytable(   ID INT NOT NULL,    username VARCHAR(16) NOT NULL,   PRIMARY KEY(ID)   );
当然也可以用 ALTER 命令。记住：一个表只能有一个主键。
四、组合索引
为了形象地对比单列索引和组合索引，为表添加多个字段：


CREATE TABLE mytable(   ID INT NOT NULL,    username VARCHAR(16) NOT NULL,   city VARCHAR(50) NOT NULL,   age INT NOT NULL  ); 
为了进一步榨取MySQL的效率，就要考虑建立组合索引。就是将 name, city, age建到一个索引里：


ALTER TABLE mytable ADD INDEX name_city_age (name(10),city,age);[code]
建表时，usernname长度为 16，这里用 10。这是因为一般情况下名字的长度不会超过10，这样会加速索引查询速度，还会减少索引文件的大小，提高INSERT的更新速度。
如果分别在 usernname，city，age上建立单列索引，让该表有3个单列索引，查询时和上述的组合索引效率也会大不一样，远远低于我们的组合索引。虽然此时有了三个索引，但MySQL只能用到其中的那个它认为似乎是最有效率的单列索引。
建立这样的组合索引，其实是相当于分别建立了下面三组组合索引：
usernname,city,age   usernname,city   usernname  为什么没有 city，age这样的组合索引呢？这是因为MySQL组合索引“最左前缀”的结果。简单的理解就是只从最左面的开始组合。并不是只要包含这三列的查询都会用到该组合索引，下面的几个SQL就会用到这个组合索引：
[code]
SELECT * FROM mytable WHREE username="admin" AND city="郑州"  SELECT * FROM mytable WHREE username="admin"
而下面几个则不会用到：


SELECT * FROM mytable WHREE age=20 AND city="郑州"  SELECT * FROM mytable WHREE city="郑州"
五、建立索引的时机
到这里我们已经学会了建立索引，那么我们需要在什么情况下建立索引呢？一般来说，在WHERE和JOIN中出现的列需要建立索引，但也不完全如此，因为MySQL只对<，<=，=，>，>=，BETWEEN，IN，以及某些时候的LIKE才会使用索引。例如：


SELECT t.Name  FROM mytable t LEFT JOIN mytable m    ON t.Name=m.username WHERE m.age=20 AND m.city='郑州'
此时就需要对city和age建立索引，由于mytable表的userame也出现在了JOIN子句中，也有对它建立索引的必要。
刚才提到只有某些时候的LIKE才需建立索引。因为在以通配符%和_开头作查询时，MySQL不会使用索引。例如下句会使用索引：


SELECT * FROM mytable WHERE username like'admin%'


而下句就不会使用：


SELECT * FROM mytable WHEREt Name like'%admin'
因此，在使用LIKE时应注意以上的区别。
六、索引的不足之处
上面都在说使用索引的好处，但过多的使用索引将会造成滥用。因此索引也会有它的缺点：
1.虽然索引大大提高了查询速度，同时却会降低更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE和DELETE。因为更新表时，MySQL不仅要保存数据，还要保存一下索引文件。
2.建立索引会占用磁盘空间的索引文件。一般情况这个问题不太严重，但如果你在一个大表上创建了多种组合索引，索引文件的会膨胀很快。
索引只是提高效率的一个因素，如果你的MySQL有大数据量的表，就需要花时间研究建立最优秀的索引，或优化查询语句。
七、使用索引的注意事项
使用索引时，有以下一些技巧和注意事项：
1.索引不会包含有NULL值的列
只要列中包含有NULL值都将不会被包含在索引中，复合索引中只要有一列含有NULL值，那么这一列对于此复合索引就是无效的。所以我们在数据库设计时不要让字段的默认值为NULL。
2.使用短索引
对串列进行索引，如果可能应该指定一个前缀长度。例如，如果有一个CHAR(255)的列，如果在前10个或20个字符内，多数值是惟一的，那么就不要对整个列进行索引。短索引不仅可以提高查询速度而且可以节省磁盘空间和I/O操作。
3.索引列排序
MySQL查询只使用一个索引，因此如果where子句中已经使用了索引的话，那么order by中的列是不会使用索引的。因此数据库默认排序可以符合要求的情况下不要使用排序操作；尽量不要包含多个列的排序，如果需要最好给这些列创建复合索引。
4.like语句操作
一般情况下不鼓励使用like操作，如果非使用不可，如何使用也是一个问题。like “%aaa%” 不会使用索引而like “aaa%”可以使用索引。
5.不要在列上进行运算


select * from users where YEAR(adddate)<2007;
将在每个行上进行运算，这将导致索引失效而进行全表扫描，因此我们可以改成:


select * from users where adddate<‘2007-01-01';
6.不使用NOT IN和<>操作