MySQL的索引策略（2）

上文提到了用自增主键作聚簇索引列，能够方便插入操做。但高并发场景下，主键的上界集中了全部的插入，可能致使间隙锁竞争（间隙锁是innodb中行锁的一种， 可是这种锁锁住的却不止一行数据，他锁住的是多行，是一个数据范围。间隙锁的主要做用是为了防止出现幻读；对符合条件的已有数据记录的索引项加锁；对于键值在条件范围内但并不存在的记录，叫作“间隙（GAP)”，InnoDB也会对这个“间隙”加锁，这种锁机制就是所谓的间隙锁（Next-Key锁））。同时，自增字段的锁机制也可能成为热点。

• 覆盖索引

指包含了全部须要查询字段的索引。覆盖索引的优点以下

1. 下降数据访问量。索引列数据一般远少于整行数据。
2. 优化范围查询。由于索引是按顺序创建的。
3. 内存中保存索引，因此可避免访问磁盘/产生系统调用。
4. 聚簇索引中，二级主键的覆盖查询能够直接在叶子节点读取数据，从而避免了再次访问聚簇索引取值的过程。这个是覆盖索引最多见的用途。

覆盖索引的核心是：索引结构保存相关列的值。因此，通常用在B+树索引。

• 索引扫描排序

​​​​​​​前篇提到，索引的三个用途是：SELECT、ORDER BY、GROUP BY。

若是索引不能覆盖全部列，则读取数据的过程是：...->索引中读取n行相关信息->查找n行->索引读取n+1行数据->...。这样比顺序扫描全表还慢。因此使用索引扫描排序须知足条件：

1. 索引列的顺序与ORDER BY的顺序彻底一致。col1, col2..
2. 索引排序方向与ORDER BY的排序方向一致。ASC, DESC。
3. 最左前缀。
4. 多表关联时，ORDER BY的字段必须都在第一张表。

• 合理冗余索引

CREATE TABLE test (
ID INT NOT NULL PRIMARY KEY,
A INT NOT NULL,
B text NOT NULL,
UNIQUE(ID),
INDEX(ID)
) ENGINE=InnoDB;

上述表的主键限制、惟一限制都是经过索引实现的。因此，这张表的ID列上，存在三个索引。这种冗余是没有意义的。

或者说，把(A)索引扩展为(A, ID)，这样也是没有意义的。聚簇索引的二级索引的叶节点，自己就包含主键信息。

SELECT A,B from test where A=2;

对上述查询，若是咱们扩展索引(A)为(A, B)，就能够利用覆盖索引，加速查询。但B字段很长，会致使只取A字段时性能降低。此时，能够同时保留(A)和(A, B)索引，虽然对A列来讲是冗余索引，但总体查询的性能提高了 。

• 索引和锁

​​​​​​​减小锁的行数，有两个直接好处：1.减小加锁开销 2.减小事务间的竞争。

InnoDB在访问行时才会加锁；因此若是索引能帮助筛选掉不须要访问的行，就能减小加锁量。

不然，InnoDB须要作全表扫描，锁住全部的行。

InnoDB在二级索引上使用共享锁，在访问主键索引时用排他锁。因此，在二级索引访问时，其余事务依然能够写入数据，那么就没法使用覆盖索引。

• 其余细节

1. ​​​​​​​把最常出现的where的列放在最左。在不须要该筛选条件时，能够IN (全部值)以知足最左前缀。在创建合理索引的同时，也考虑针对索引优化查询。
2. 范围查询尽可能放在最右。由于范围索引以后的索引都会失效。多个范围查询时，特别须要避免范围查询；替代方案是用穷举 IN方案，此时要注意，多个IN之间，在优化时作笛卡尔积，产生m*n*...个=条件的查询；不能穷举的状况（datatime >= ，最近访问），能够设置标志列，实时更新，在业务上避免使用范围查询。
3. 优化排序。

   mysql> SELECT <cols> FROM profiles WHERE sex='M' ORDER BY rating LIMIT 10;

   这个查询中，可建立(sex, rating)索引帮助排序，不要局限于where后的条件。

4. 翻页查询

   mysql> SELECT <cols> FROM profiles WHERE sex='M' ORDER BY rating LIMIT 100000, 10;
   
   mysql> SELECT <cols> FROM profiles INNER JOIN (
   -> SELECT <primary key cols> FROM profiles
   -> WHERE x.sex='M' ORDER BY rating LIMIT 100000, 10
   -> ) AS x USING(<primary key cols>);

   偏移量越大，会须要更多的扫描来丢弃不须要的数据；能够在业务上限制翻页数量。下面一条是一种优化查询，先用覆盖索引（3中创建的索引）快速查询到主键，而后取值。