MySQL性能优化(三)：索引

索引原理

若是一本新华字典假如没有目录，想要查找某个字，就不得不从第一页开始查找，一直找到最后一页(若是要找的字在最后一页)，这个过程很是耗时，这种场景至关于数据库中的全表扫描的概念，也就是循环表中的每一条记录看看该记录是否知足条件，扫描次数为表的总记录数。

新华字典中都会有目录都有查找方法(好比按拼音查找、按部首查找)，假如按拼音查找，咱们根据拼音就能瞬速定位到要找的汉字，而这个汉字后面还有这个汉字对应的页数，咱们直接翻到该页就能找到，整个查找过程很是快，用时很是短。这个原理就是数据库中索引的原理。这里的按拼音查找、按部首查找是两种不一样的查找方式，经过每种方式都能快速找到，在数据库中也有不少查找方式，称之为索引方法，有BTREE、HASH两种方式

BTREE：一颗倒立的树，每一个节点都有父节点，父节点下面的节点称之为子节点(叶子节点)，比父节点值小的位于父节点下面的左方，比父节点值大的子节点放置在父节点下面的右下方。

记录索引列的值和对应的记录所在的磁盘位置，每次排除掉一半， 检索一次至关排除掉2的n次幂，使用二叉树排除30次至关于全表排除10亿次。好比查询id=11的值，首先和6比，比6大就排除掉左边的，继续和9比较，11比9大，又排除掉左边的通常，和11进行比较，相等就找到告终果。当数据量很大的时候，每次都排除掉一半，排除的数据量是很是惊人的。

Hash：Hash索引只能等值匹配，想范围查询，左前缀查询都不适用， 其他大部分场景

为何要使用索引？

• 索引大大减小了存储引擎须要扫描的数据量

• 索引能够帮助咱们进行排序以免使用临时表

• 索引能够把随机IO变为顺序IO

索引类型

• 主键索引(primary key)：添加了主键就有了主键索引，能够在建立表的时候指定主键，也能够在建立成功以后再增长

• 惟一索引(unique)：添加了惟一约束就有了惟一索引,惟一索引能够有多个null

• 普通索引(normal)：通常是先建表，后面再建立索引，普通索引使用的最多

• 全文索引(fulltext)：主要针对文本段落等，全文索引只能应用MyISAM引擎

• 空间索引(spatial): 使用较少，而且mysql支持的还很差
  

关于惟一性有两种作法：

• 经过程序来保证数据的惟一性

• 业务上具备惟一特性的字段，即便是多个字段的组合，也必须建成惟一索引。说明:不要觉得惟一索引影响了 insert 速度，这个速度损耗能够忽略，但提升查找速度是明显的;另外即便在应用层作了很是完善的校验控制，只要没有惟一索引，根据墨菲定律，必然有脏数据产生。（来自阿里巴巴Java开发手册）
  

关于全文索引：

全文索引只能用于MyISAM引擎，一般若是用到全文索引通常经过Elasticsearch、Solr、Lucene等技术来实现。

索引语法

建立索引

①语法

-- 建立普通索引：
create index 索引名 on 表(列1【ASC|DESC】, 列2 ASC|DESC】) 

-- 建立惟一索引
create unique index on 表名(列名)

②索引命名规则

• 主键索引名为 pk_字段名，pk即 primary key

• 惟一索引名为 uk_字段名; uk即 unique key

• 普通索引名则为 idx_字段名；idx即index的简称。

③索引字段

一个索引能够针对一个字段进行建立，也能够指定多个字段建立复合索引。

④在哪些列上适合添加索引

• 频繁做为查询条件的列或者链接条件的列适合建立索引，即Where中的列或者是链接子句指定的列

• 惟一性太差的字段不适合建立索引，如性别

• 更新很是频繁的字段不适合建立索引

• 不做为where条件的字段不要建立索引

• 选用NOT NULL的列

• 尽可能使用字段长度小的列做为索引

• 使用数据类型简单的列（int 型，固定长度）

⑤索引顺序

ASC | DESC 选项 除非显式指定降序 (DESC)，不然列以升序 (ASC) 排序。无论索引是升序排列仍是降序排列，在执行升序或降序 ORDER BY 操做时都会使用索引。可是若是经过混合的升序和降序属性来执行 ORDER BY，则仅当索引是用一样的升序和降序属性建立的时才使用索引。

-- 能够显式指定索引字段的顺序，默认为升续
CREATE INDEX idx_username ON tbl_user(username ASC);

-- 对于较长的字符内容能够指定前N个字节建立索引，不必为整个值都建立索引
CREATE INDEX idx_username ON tbl_user(contnet(20) ASC);

-- 复合索引：基于多个字段共同建立索引(区分度最大的字段放在前面，常常会被使用到的列在前面)
CREATE INDEX idx_username_email ON tbl_user(username, email);

-- 删除索引
DROP INDEX idx_username ON tbl_user;

-- 查看某个表的索引，两种方式效果同样
SHOW INDEX FROM tbl_user;
SHOW KEYS FROM tbl_user;

⑥注意

• 若是是先建表，表中有比较多的数据，此时再建立索引，建立完索引须要等一会，让索引在后台建立完再使用

• 索引数量控制，单张表中索引数量不该超过5个，单个索引中的字段数不超过5个。

• 索引存储的位置位于mysql安装的/xxx/data目录下, 索引能提升查询速度，但对update/delete/insert变慢,由于还要从新维护索引文件，通常状况下查询次数远大于增删改

查询索引

show index from 表名;
show keys from 表名;

修改索引

通常是先删除再建立

删除索引

- 删除重复和冗余的索引(第三方工具须要额外安装)
pt-duplicate-key-checker h=127.0.0.1

-- 更新索引统计信息及减小索引碎片
ANALYZE TABLE <table_name>

-- 清理碎片(注意会锁表)
OPTIMIZE table <table_name>