【MySQL高级篇笔记-索引的创建与设计原则 (中) 】

此笔记为尚硅谷MySQL高级篇部分内容

目录

一、索引的声明与使用

1、索引的分类

2、创建索引

1. 创建表的时候创建索引

2. 在已经存在的表上创建索引

3、删除索引

二、MySQL8.0索引新特性 

1、支持降序索引

2、 隐藏索引

三、索引的设计原则

1、哪些情况适合创建索引

2、限制索引的数目

3、哪些情况不适合创建索引

四、小结


一、索引的声明与使用


1、索引的分类

MySQL的索引包括普通索引、唯一性索引、全文索引、单列索引、多列索引和空间索引等。

  • 功能逻辑 上说,索引主要有 4 种,分别是普通索引、唯一索引、主键索引、全文索引。
  • 按照 物理实现方式 ,索引可以分为 2 种:聚簇索引和非聚簇索引。
  • 按照 作用字段个数 进行划分,分成单列索引和联合索引。

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2、创建索引

1. 创建表的时候创建索引

举例:

CREATE TABLE dept(
dept_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
dept_name VARCHAR(20)
);
CREATE TABLE emp(
emp_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
emp_name VARCHAR(20) UNIQUE,
dept_id INT,
CONSTRAINT emp_dept_id_fk FOREIGN KEY(dept_id) REFERENCES dept(dept_id)
);

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1. 创建普通索引

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2. 创建唯一索引

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3. 主键索引

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4. 创建单列索引

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5. 创建组合索引

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6. 创建全文索引

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7. 创建空间索引

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2. 在已经存在的表上创建索引

在已经存在的表中创建索引可以使用ALTER TABLE语句或者CREATE INDEX语句。

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3、删除索引

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提示 :删除表中的列时,如果要删除的列为索引的组成部分,则该列也会从索引中删除。如果组成索引的所有列都被删除,则整个索引将被删除。

二、MySQL8.0索引新特性 


1、支持降序索引

举例:分别在MySQL 5.7版本和MySQL 8.0版本中创建数据表ts1,结果如下:

CREATE TABLE ts1(a int,b int,index idx_a_b(a,b desc));

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分别在MySQL 5.7版本和MySQL 8.0版本的数据表ts1中插入800条随机数据,执行语句如下:

DELIMITER //
CREATE PROCEDURE ts_insert()
BEGIN
DECLARE i INT DEFAULT 1;
WHILE i < 800
DO
insert into ts1 select rand()*80000,rand()*80000;
SET i = i + 1;
END WHILE;
commit;
END //
DELIMITER ;
#调用
CALL ts_insert();

在MySQL 5.7版本中查看数据表ts1的执行计划,结果如下:

EXPLAIN SELECT * FROM ts1 ORDER BY a,b DESC LIMIT 5;

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2、 隐藏索引

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注意: 当索引被隐藏时,它的内容仍然是和正常索引一样实时更新的。如果一个索引需要长期被隐藏,那么可以将其删除,因为索引的存在会影响插入、更新和删除的性能。

通过设置隐藏索引的可见性可以查看索引对调优的帮助。 

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三、索引的设计原则


1、哪些情况适合创建索引

1. 字段的数值有唯一性的限制

业务上具有唯一特性的字段,即使是组合字段,也必须建成唯一索引。(来源:Alibaba)
说明:不要以为唯一索引影响了 insert 速度,这个速度损耗可以忽略,但提高查找速度是明显的。

2. 频繁作为 WHERE 查询条件的字段 

某个字段在SELECT语句的 WHERE 条件中经常被使用到,那么就需要给这个字段创建索引了。尤其是在数据量大的情况下,创建普通索引就可以大幅提升数据查询的效率。
比如student_info数据表(含100万条数据),假设我们想要查询 student_id=123110 的用户信息。

3. 经常 GROUP BY 和 ORDER BY 的列 

索引就是让数据按照某种顺序进行存储或检索,因此当我们使用 GROUP BY 对数据进行分组查询,或者使用 ORDER BY 对数据进行排序的时候,就需要 对分组或者排序的字段进行索引 。如果待排序的列有多个,那么可以在这些列上建立 组合索引

4. UPDATE、DELETE 的 WHERE 条件列 

对数据按照某个条件进行查询后再进行 UPDATE 或 DELETE 的操作,如果对 WHERE 字段创建了索引,就能大幅提升效率。原理是因为我们需要先根据 WHERE 条件列检索出来这条记录,然后再对它进行更新或删除。如果进行更新的时候,更新的字段是非索引字段,提升的效率会更明显,这是因为非索引字段更新不需要对索引进行维护。

5.DISTINCT 字段需要创建索引 

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6. 多表 JOIN 连接操作时,创建索引注意事项

  • 首先, 连接表的数量尽量不要超过 3 张 ,因为每增加一张表就相当于增加了一次嵌套的循环,数量级增长会非常快,严重影响查询的效率。
  • 其次, 对 WHERE 条件创建索引 ,因为 WHERE 才是对数据条件的过滤。如果在数据量非常大的情况下,没有 WHERE 条件过滤是非常可怕的。
  • 最后, 对用于连接的字段创建索引 ,并且该字段在多张表中的 类型必须一致 。比如 course_id 在student_info 表和 course 表中都为 int(11) 类型,而不能一个为 int 另一个为 varchar 类型。

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7. 使用列的类型小的创建索引
8. 使用字符串前缀创建索引

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9. 区分度高(散列性高)的列适合作为索引
10. 使用最频繁的列放到联合索引的左侧
这样也可以较少的建立一些索引。同时,由于"最左前缀原则",可以增加联合索引的使用率。
11. 在多个字段都要创建索引的情况下,联合索引优于单值索引

2、限制索引的数目

在实际工作中,我们也需要注意平衡,索引的数目不是越多越好。我们需要限制每张表上的索引数量,建议单张表索引数量不超过6个。原因:

每个索引都需要占用磁盘空间,索引越多,需要的磁盘空间就越大。

索引会影响INSERTDELETEUPDATE等语句的性能,因为表中的数据更改的同时,索引也会进行调整和更新,会造成负担。

优化器在选择如何优化查询时,会根据统一信息,对每一个可以用到的索引来进行评估,以生成出一个最好的执行计划,如果同时有很多个索引都可以用于查询,会增加MySQL优化器生成执行计划时间,降低查询性能。

3、哪些情况不适合创建索引

1. 在where中使用不到的字段,不要设置索引

WHERE条件(包括GROUP BY、ORDER BY)里用不到的字段不需要创建索引,索引的价值是快速定位,如果起不到定位的字段通常是不需要创建索引的。

2. 数据量小的表最好不要使用索引

如果表记录太少,比如少于1000个,那么是不需要创建索引的。表记录太少,是否创建索引对查询效率的影响并不大。甚至说,查询花费的时间可能比遍历索引的时间还要短,索引可能不会产生优化效果。

3. 有大量重复数据的列上不要建立索引

在条件表达式中经常用到的不同值较多的列上建立索引,但字段中如果有大量重复数据,也不用创建索引。比如在学生表的"性别"字段上只有“男”与“·女"两个不同值,因此无须建立索引。如果建立索引,不但不会提高查询效率,反而会严重降低数据更新速度

4.避免对经常更新的表创建过多的索引

第一层含义: 频繁更新的字段不一定要创建索引。因为更新数据的时候,也需要更新索引,如果索引太多,在更新索引的时候也会造成负担,从而影响效率。

第二层含义: 避免对经常更新的表创建过多的索引,并且索引中的列尽可能少。此时,虽然提高了查询速度,同时却会降低更新表的速度

5.不建议用无序的值作为索引

例如身份证、UUID(在索引比较时需要转为ASCII,并且插入时可能造成页分裂)、MD5、HASH、无序长字符串等。

6.删除不再使用或者很少使用的索引

表中的数据被大量更新,或者数据的使用方式被改变后,原有的一些索引可能不再需要。数据库管理员应当定期找出这些索引,将它们删除,从而减少索引对更新操作的影响。

7.不要定义冗余或重复的索引

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四、小结


索引是一把双刃剑,可提高查询效率,但也会降低插入和更新的速度并占用磁盘空间。

选择索引的最终目的是为了使查询的速度变快,上面给出的原则是最基本的准则,但不能拘泥于上面的准则,在以后的学习和工作中进行不断的实践,根据应用的实际情况进行分析和判断,选择最合适的索引方式。

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