“ 索引基本知識(shí)*哈希索引*組合索引*聚簇索引與非聚簇索引*覆蓋索引*索引優(yōu)化*索引監(jiān)控*優(yōu)化案例”

??? 索引這個(gè)東西，個(gè)人的感覺(jué)是：平時(shí)大家都不怎么重視他，感覺(jué)哪個(gè)查詢慢了就對(duì)那個(gè)列創(chuàng)建索引或者多個(gè)列創(chuàng)建聯(lián)合索引，再分別創(chuàng)建單個(gè)。這是平時(shí)圖省事的時(shí)候就這么干，但是很少去看看到底是否使用了索引亦或是執(zhí)行計(jì)劃的處于什么等級(jí)，總之，對(duì)于索引，一直很模糊，是那種不怎么會(huì)用的類型。另外，本篇內(nèi)容較多，建議收藏后又用的時(shí)候拿出來(lái)看，不要硬記。

01

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索引基本知識(shí)

先上MySQL對(duì)索引和優(yōu)化的鏈接：

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/optimization-indexes.html

注：

此處B-樹(shù)指的是B+樹(shù)。Innodb和Myisam索引用的是B+樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而memory索引用的是Hash表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

記錄一個(gè)可以動(dòng)態(tài)看數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)站：

https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html

里面可以動(dòng)態(tài)看數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還可以看一些排序算法的動(dòng)態(tài)過(guò)程。

*為什么MySQL選擇B+樹(shù)而不是其他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？

1.如果選用Hash表：

主要還是在于不能范圍查詢，Memory引擎用的這個(gè)。

2.如果選用二叉樹(shù)，平衡樹(shù)或者紅黑樹(shù)(紅黑樹(shù)是平衡樹(shù)的變種)

這幾個(gè)樹(shù)都因?yàn)橹荒芊謨蓚€(gè)叉所以造成樹(shù)深很大，而每有一層就多一次IO，搜索時(shí)間會(huì)變慢，所以這些樹(shù)都不合適。

3.如果選用B樹(shù)

B樹(shù)最大的問(wèn)題就是在非葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)會(huì)占用空間，導(dǎo)致每個(gè)磁盤可以記錄的點(diǎn)就少了，也導(dǎo)致了樹(shù)的深度變深，而B(niǎo)+樹(shù)就是在B樹(shù)上進(jìn)行了優(yōu)化，只在葉子結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

B+樹(shù)

另外，雖然Innodb和Myisam用的都是B+樹(shù)，但是葉子結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)內(nèi)容不同，Innodb存儲(chǔ)數(shù)據(jù)而Myisam存儲(chǔ)的是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)文件的磁盤位置(意思是Myisam找到葉子結(jié)點(diǎn)后還要去磁盤找文件讀數(shù)據(jù))。

*索引的優(yōu)點(diǎn)

1：大大減少了服務(wù)器需要掃描的數(shù)據(jù)量(減少IO量)。

2：幫助服務(wù)器避免排序和臨時(shí)表。(索引本身就是有序的，我們可以利用這個(gè)特點(diǎn)排序)

3：將隨機(jī)io變成順序io。

*索引的用處

1：快速查找匹配WHERE子句的行。(建議把索引列作為條件列)

2：從consideration中消除行,如果可以在多個(gè)索引之間進(jìn)行選擇，mysql通常會(huì)使用找到最少行的索引。(執(zhí)行計(jì)劃里posiibleKey有多個(gè)，但最后實(shí)際使用的Key只有一個(gè))

3：如果表具有多列索引，則優(yōu)化器可以使用索引的任何最左前綴來(lái)查找行。

4：當(dāng)有表連接的時(shí)候，從其他表檢索行數(shù)據(jù)。

5：查找特定索引列的min或max值。

6：如果排序或分組時(shí)在可用索引的最左前綴上完成的，則對(duì)表進(jìn)行排序和分組。

7：在某些情況下，可以優(yōu)化查詢以檢索值而無(wú)需查詢數(shù)據(jù)行。

*索引分類

1：主鍵索引(唯一且非空)

2：唯一索引(數(shù)據(jù)庫(kù)建索引是給唯一鍵建的，而主鍵唯一且非空，所以我們通常看到數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)給主鍵建索引。)

3：普通索引(普通列)

4：全文索引(varchar,char,text，一般用的少)

5：組合索引(多列組合成一個(gè)索引)

*技術(shù)名詞(重點(diǎn)，了解了和面試官就有話說(shuō)，不了解直接GG)

1：回表

????為普通列創(chuàng)建索引時(shí)，普通列索引里面存的是主鍵。如果使用select *

比如 select * from name = “pw”,其中name被設(shè)定為普通索引，這時(shí)候會(huì)找到"pw"葉子結(jié)點(diǎn)的主鍵然后用這個(gè)主鍵去再次查詢所有值。但是使用select name from name = "pw"則不會(huì)回表。這也是公司不推薦使用select *的原因之一。

2：覆蓋索引

????? 同上select id from name = “pw”,直接找到了主鍵，不需要回表。

3：最左匹配

?? 對(duì)于組合索引而有的概念，比如對(duì)"name,age"創(chuàng)建組合索引，select * from name =?,會(huì)使用索引，但是 select * from age =?則不會(huì)使用索引，因?yàn)榭邕^(guò)了name,這就是最左匹配原則。

????? Q:既想name有索引，又想age有索引如何優(yōu)化？

????? A:可以給“name,age”加組合索引，再給age單獨(dú)加索引，這樣加的好處是，一般來(lái)說(shuō)name肯定是比age的數(shù)據(jù)更長(zhǎng)，消耗的空間也更多，所以把name放在組合索引里再把a(bǔ)ge單獨(dú)列為索引保證了效率也節(jié)省了空間。

4：謂詞下推

select t1.name ,t2.name from t1 join t2 on t1.id =t2.id,這句話用兩種執(zhí)行方式：

??? 1.先把t1和t2表作笛卡爾積，再把t1.id=t2.id的篩選出來(lái)。(計(jì)算量大)

??? 2.先把t1.name,t1.id和t2.name,t2.id取出來(lái)，再把t1.id=t2.id進(jìn)行關(guān)聯(lián)(計(jì)算量小)。

5：索引下推

???? 組合索引(name,age)

????? select * from t where name = "pw" and age ="27";

????? 老版本：把name ="pw"的值從存儲(chǔ)引擎取出來(lái)，然后在server層過(guò)濾。

?????索引下推：在存儲(chǔ)引擎獲取數(shù)據(jù)時(shí)，直接就把name和age取出來(lái)然后傳給server。

*索引采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

哈希表：Memory引擎

B+樹(shù) ：Innodb引擎，Myisam引擎

*索引的匹配方式(重點(diǎn))

這個(gè)我們用mysql官方提供的數(shù)據(jù)庫(kù)以及數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)試。

https://dev.mysql.com/doc/index-other.html

下載下來(lái)，把壓縮包內(nèi)的這兩個(gè)文件丟到linux里用mysql source

好的，這樣就省的我們自己去造一些數(shù)據(jù)了。

在附上各表之間的關(guān)系圖：

https://dev.mysql.com/doc/sakila/en/sakila-structure.html

# sakila數(shù)據(jù)庫(kù)說(shuō)明ZIP格式：http://downloads.mysql.com/docs/sakila-db.ziptar格式 http://downloads.mysql.com/docs/sakila-db.tar.gz官方文檔 [http://dev.mysql.com/doc/sakila/en/index.html](https://dev.mysql.com/doc/sakila/en/index.html)解壓后得到三個(gè)文件：1. sakila-schema.sql 文件包含創(chuàng)建Sakila數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)：表、視圖、存儲(chǔ)過(guò)程和觸發(fā)器2. sakila-data.sql文件包含：使用 INSERT語(yǔ)句填充數(shù)據(jù)及在初始數(shù)據(jù)加載后，必須創(chuàng)建的觸發(fā)器的定義3. sakila.mwb文件是一個(gè)MySQL Workbench數(shù)據(jù)模型，可以在MySQL的工作臺(tái)打開(kāi)查看數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。```sql--登錄mysqlmysql -uroot -p123456--導(dǎo)入表的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)source /root/sakila-schema.sql--導(dǎo)入表的數(shù)據(jù)source /root/sakila-data.sql```##### 梳理各個(gè)表的名稱和字段名稱1、actor：演員表，演員表列出了所有演員的信息。演員表和電影表之間是多對(duì)多的關(guān)系，通過(guò)film_actor表建立關(guān)系 actor_id:代理主鍵，用于唯一標(biāo)識(shí)表中的每個(gè)演員 first_name: 演員的名字 last_name: 演員的姓氏 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間2、address:地址表，地址表包含客戶、員工和商店的地址信息。地址表的主鍵出現(xiàn)在顧客、 員工、和存儲(chǔ)表的外鍵 address_id: 代理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)表中的每個(gè)地址 address: 地址的第一行 address2: 一個(gè)可選的第二行地址 district: 該地區(qū)的所屬地區(qū)，這可以是國(guó)家，省，縣等 city_id: 指向城市表的外鍵 postal_code: 郵政編碼 phone: 地址的電話號(hào)碼 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間3、category：分類表，類別表列出了可以分配到一個(gè)電影類別。分類和電影是多對(duì)多的關(guān)系，通過(guò)表film_category建立關(guān)系 category_id: 代理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)表中的每個(gè)類別 name: 類別名稱 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間4、city:城市表，城市表包含的城市名單。城市表使用外鍵來(lái)標(biāo)示國(guó)家；在地址表中被作為外鍵來(lái)使用。 city_id: 代理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)表中的每個(gè)城市 city: 城市的名字 country_id: 外鍵，用于標(biāo)示城市所屬的國(guó)家 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間5、country：國(guó)家表，國(guó)家表中包含的國(guó)家名單。國(guó)家表是指在城市表的外鍵 。 country_id: 代理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)表中的每個(gè)國(guó)家 country: 國(guó)家的名稱 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間6、customer：客戶表，客戶表包含了所有客戶的列表 。客戶表在支付表和租金表被作為外鍵使用；客戶表使用外鍵來(lái)表示地址和存儲(chǔ)。 customer_id: 代理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)表中的每個(gè)客戶 store_id: 一個(gè)外鍵，確定客戶所屬的store。 first_name: 客戶的名字 last_name: 客戶的姓氏 email: 客戶的電子郵件地址 address_id: 使用在地址 表的外鍵來(lái)確定客戶的地址 active: 表示客戶是否是活躍的客戶 create_date: 顧客被添加到系統(tǒng)中的日期。使用 INSERT 觸發(fā)器自動(dòng)設(shè)置。 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間7、film:電影表，電影表是一個(gè)可能在商店庫(kù)存的所有影片名單。每部影片的拷貝的實(shí)際庫(kù)存信息保存在庫(kù)存表。電影表指使用外鍵來(lái)標(biāo)示語(yǔ)言表；在film_category、film_actor和庫(kù)存表中作為外鍵使用。 film_id: 代理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)表中的每個(gè)電影 title: 影片的標(biāo)題 description: 一個(gè)簡(jiǎn)短的描述或電影的情節(jié)摘要 release_year: 電影發(fā)行的年份 language_id: 使用外鍵來(lái)標(biāo)示語(yǔ)言 original_language_id: 電影的原始語(yǔ)音。使用外鍵來(lái)標(biāo)示語(yǔ)言 rental_duration: 租賃期限的長(zhǎng)短，以天作為單位 rental_rate: 指定的期限內(nèi)電影的租金 length: 影片的長(zhǎng)度，以分鐘為單位。 replacement_cost: 如果電影未被歸還或損壞狀態(tài)向客戶收取的款項(xiàng) rating: 分配給電影評(píng)級(jí)。可以是 G， PG，PG - 13 ， R 或NC - 17 special_features: 包括DVD上常見(jiàn)的特殊功能的列表 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間8、film_actor:電影演員表，film_actor表是用來(lái)支持許多電影和演員之間的多對(duì)多關(guān)系 。對(duì)于每一個(gè)給定的電影演員，將有film_actor表中列出的演員和電影中的一個(gè)行 。 actor_id: 用于識(shí)別演員的外鍵 film_id: 用于識(shí)別電影的外鍵 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間9、film_category:電影類別表，film_category表是用來(lái)支持許多電影和類別之間的多對(duì)多關(guān)系 。應(yīng)用于電影的每個(gè)類別中，將有film_category表中列出的類別和電影中的一個(gè)行。 film_id: 用于識(shí)別電影的外鍵 category_id: 用于識(shí)別類別的外鍵 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間10、film_text:電影信息表，film_text表是Sakila樣例數(shù)據(jù)庫(kù)唯一使用MyISAM存儲(chǔ)引擎的表。MyISAM類型不支持事務(wù)處理等高級(jí)處理，而InnoDB類型支持。MyISAM類型的表強(qiáng)調(diào)的是性能，其執(zhí)行數(shù)度比InnoDB類型更快。此表提供允許全文搜索電影表中列出的影片的標(biāo)題和描述。film_text表包含的film_id，標(biāo)題和描述的列電影表，保存的內(nèi)容與電影表上的內(nèi)容同步(指電影表的插入、更新和刪除操作) film_id: 代理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)表中的每個(gè)電影 title: 影片的標(biāo)題 description: 一個(gè)簡(jiǎn)短的描述或電影的情節(jié)摘要11、inventory:庫(kù)存表，庫(kù)存表的一行為存放在一個(gè)給定的商店里的一個(gè)給定的電影的copy副本。庫(kù)存表是使用外鍵來(lái)識(shí)別電影和存儲(chǔ)；在出租表中使用外鍵來(lái)識(shí)別庫(kù)存。 inventory_id: 理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)項(xiàng)目在庫(kù)存 film_id: 使用外鍵來(lái)識(shí)別電影 store_id: 使用外鍵來(lái)識(shí)別物品所在的商店 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間12、language:語(yǔ)言表，語(yǔ)言表是一個(gè)查找表，列出可能使用的語(yǔ)言，電影可以有自己的語(yǔ)言和原始語(yǔ)言值 。語(yǔ)言表在電壓表中被作為外鍵來(lái)使用。 language_id: 代理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)每一種語(yǔ)言 name: 語(yǔ)言的英文名稱 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間13、payment：付款表，付款表記錄每個(gè)客戶的付款，如支付的金額和租金的資料。付款表使用外鍵來(lái)表示客戶、出租、和工作人員。 payment_id: 代理主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)付款 customer_id: 使用外鍵來(lái)標(biāo)識(shí)付款的客戶 staff_id: 工作人員，負(fù)責(zé)處理支付 。使用外鍵來(lái)標(biāo)識(shí) rental_id: 租借ID, 外鍵，參照rental表 amount: 付款金額 payment_date: 處理付款的日期 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間14 、rental：租金表，租借表的一行表示每個(gè)inventory的租借客戶、租借時(shí)間、歸還時(shí)間租借表是使用外鍵來(lái)標(biāo)識(shí)庫(kù)存 ，顧客 和工作人員；在支付表中使用了外鍵來(lái)標(biāo)識(shí)租金 。 rental_id: 代理主鍵唯一標(biāo)識(shí)的租金 rental_date: 該項(xiàng)目租用的日期和時(shí)間 inventory_id: 該項(xiàng)目被租用 customer_id: 租用該項(xiàng)目的客戶 return_date: 歸還日期 staff_id: 處理該項(xiàng)業(yè)務(wù)的工作人員 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間15、staff：工作人員表，工作人員表列出了所有的工作人員，包括電子郵件地址，登錄信息和圖片信息 。工作人員表是指使用外鍵來(lái)標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)和地址表；在出租、支付和商店表中作為外鍵。 staff_id: 代理主鍵唯一標(biāo)識(shí)的工作人員 first_name: 工作人員的名字 last_name: 工作人員的姓氏 address_id: 工作人員的地址在地址表的外鍵 picture: 工作人員的照片，使用了 BLOB屬性 email: 工作人員的電子郵件地址 store_id: 工作人員所在的商店，用外鍵標(biāo)識(shí) active: 是否是活躍的工作人員。 username: 用戶名，由工作人員用來(lái)訪問(wèn)租賃系統(tǒng) password: 工作人員訪問(wèn)租賃系統(tǒng)所使用的密碼。使用了 SHA1 函數(shù) last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間 active: 是否有效，刪除時(shí)設(shè)置為False 16、store：商店表，store表列出了系統(tǒng)中的所有商店 。store使用外鍵來(lái)標(biāo)識(shí)工作人員和地址；在員工、客戶、庫(kù)存表被作為外鍵使用。 store_id: 代理主鍵唯一標(biāo)識(shí)的商店 manager_staff_id: 使用外鍵來(lái)標(biāo)識(shí)這家商店的經(jīng)理 address_id: 使用外鍵來(lái)確定這家店的地址 last_update: 該行已創(chuàng)建或最近更新的時(shí)間##### 視圖表1、actor_info視圖提供了所有演員的列表及所演的電影, 電影按category分組.```sqlSELECTa.actor_id,a.first_name,a.last_name,GROUP_CONCAT(DISTINCT CONCAT(c.name, ‘: ‘, (SELECT GROUP_CONCAT(f.title ORDER BY f.title SEPARATOR ‘, ‘) FROM sakila.film f INNER JOIN sakila.film_category fc ON f.film_id = fc.film_id INNER JOIN sakila.film_actor fa ON f.film_id = fa.film_id WHERE fc.category_id = c.category_id AND fa.actor_id = a.actor_id ) ) ORDER BY c.name SEPARATOR ‘; ‘)AS film_infoFROM sakila.actor aLEFT JOIN sakila.film_actor fa ON a.actor_id = fa.actor_idLEFT JOIN sakila.film_category fc ON fa.film_id = fc.film_idLEFT JOIN sakila.category c ON fc.category_id = c.category_idGROUP BY a.actor_id, a.first_name, a.last_name```2、customer_list：客戶列表，firstname和lastname連接成fullname，將address, city, country 集成在一個(gè)視圖里```sqlSELECT cu.customer_id AS ID, CONCAT( cu.first_name, _utf8 ‘ ‘, cu.last_name ) AS NAME, a.address AS address, a.postal_code AS `zip code`, a.phone AS phone, city.city AS city, country.country AS country,IF ( cu.active, _utf8 ‘a(chǎn)ctive‘, _utf8 ‘‘) AS notes, cu.store_id AS SIDFROM customer AS cuJOIN address AS a ON cu.address_id = a.address_idJOIN city ON a.city_id = city.city_idJOIN country ON city.country_id = country.country_id```3、film_list:電影列表視圖，包含了每一部電影的信息及電影所對(duì)應(yīng)的演員。電影對(duì)應(yīng)的演員以逗號(hào)作為分隔符。連接了 film, film_category, category,film_actor and actor 表的數(shù)據(jù)```sqlSELECT film.film_id AS FID, film.title AS title, film.description AS description, category. NAME AS category, film.rental_rate AS price, film.length AS length, film.rating AS rating, GROUP_CONCAT( CONCAT( actor.first_name, _utf8 ‘ ‘, actor.last_name ) SEPARATOR ‘, ‘ ) AS actorsFROM categoryLEFT JOIN film_category ON category.category_id = film_category.category_idLEFT JOIN film ON film_category.film_id = film.film_idJOIN film_actor ON film.film_id = film_actor.film_idJOIN actor ON film_actor.actor_id = actor.actor_idGROUP BY film.film_id```4、nicer_but_slower_film_list:電影列表視圖，包含了每一部電影的信息及電影所對(duì)應(yīng)的演員。電影對(duì)應(yīng)的演員以逗號(hào)作為分隔符。連接了 film, film_category, category,film_actor` and `actor 表的數(shù)據(jù)。和The film_list View不同，演員名字只有單詞首字母大寫(xiě)了。```sqlSELECT film.film_id AS FID, film.title AS title, film.description AS description, category. NAME AS category, film.rental_rate AS price, film.length AS length, film.rating AS rating, GROUP_CONCAT( CONCAT( CONCAT( UCASE( SUBSTR(actor.first_name, 1, 1) ), LCASE( SUBSTR( actor.first_name, 2, LENGTH(actor.first_name) ) ), _utf8 ‘ ‘, CONCAT( UCASE( SUBSTR(actor.last_name, 1, 1) ), LCASE( SUBSTR( actor.last_name, 2, LENGTH(actor.last_name) ) ) ) ) ) SEPARATOR ‘, ‘ ) AS actorsFROM categoryLEFT JOIN film_category ON category.category_id = film_category.category_idLEFT JOIN film ON film_category.film_id = film.film_idJOIN film_actor ON film.film_id = film_actor.film_idJOIN actor ON film_actor.actor_id = actor.actor_idGROUP BY film.film_id```5、sales_by_film_category:每個(gè)電影種類的銷售額 , payment →` `rental →inventory → film → film_category → category```sqlSELECTc.name AS category, SUM(p.amount) AS total_salesFROM payment AS pINNER JOIN rental AS r ON p.rental_id = r.rental_idINNER JOIN inventory AS i ON r.inventory_id = i.inventory_idINNER JOIN film AS f ON i.film_id = f.film_idINNER JOIN film_category AS fc ON f.film_id = fc.film_idINNER JOIN category AS c ON fc.category_id = c.category_idGROUP BY c.nameORDER BY total_sales DESC```6、sales_by_store:每個(gè)商店的manager及銷售額。payment → rental → inventory → store → staff```sqlSELECTCONCAT(c.city, _utf8‘,‘, cy.country) AS store, CONCAT(m.first_name, _utf8‘ ‘, m.last_name) AS manager, SUM(p.amount) AS total_salesFROM payment AS pINNER JOIN rental AS r ON p.rental_id = r.rental_idINNER JOIN inventory AS i ON r.inventory_id = i.inventory_idINNER JOIN store AS s ON i.store_id = s.store_idINNER JOIN address AS a ON s.address_id = a.address_idINNER JOIN city AS c ON a.city_id = c.city_idINNER JOIN country AS cy ON c.country_id = cy.country_idINNER JOIN staff AS m ON s.manager_staff_id = m.staff_idGROUP BY s.store_idORDER BY cy.country, c.city```7、staff_list:工作人員的列表```sqlSELECT s.staff_id AS ID, CONCAT( s.first_name, _utf8 ‘ ‘, s.last_name ) AS NAME, a.address AS address, a.postal_code AS `zip code`, a.phone AS phone, city.city AS city, country.country AS country, s.store_id AS SIDFROM staff AS sJOIN address AS a ON s.address_id = a.address_idJOIN city ON a.city_id = city.city_idJOIN country ON city.country_id = country.country_id```各個(gè)表的結(jié)構(gòu)關(guān)系：

當(dāng)然我們這里只用簡(jiǎn)單的幾張表。

1：全值匹配

全值匹配指的是和索引中的所有列進(jìn)行匹配

show index from staff;

staff有索引staff_id,store_id,address_id

explain select * from staff where store_id = 1 and address_id = 3;

這里先看type為ref前面一篇有說(shuō)到type可以代表語(yǔ)句的執(zhí)行效率；

system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

我們只需要記住6種:system>const>ref>range>index>ALL

2：匹配最左前綴

只匹配前面的幾列

3：匹配列前綴

可以匹配某一列的值的開(kāi)頭部分(> x%等，注意百分號(hào)不能%x,否則無(wú)法使用索引)

4：匹配范圍值

可以查找某一個(gè)范圍的數(shù)據(jù)

5.精確匹配某一列并范圍匹配另外一列

可以查詢第一列的全部和第二列的部分

6.只訪問(wèn)索引的查詢

查詢的時(shí)候只需要訪問(wèn)索引，不需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)行，本質(zhì)上就是覆蓋索引

可以看到搜索條件指定成了索引列，這就是覆蓋索引，覆蓋索引現(xiàn)象出現(xiàn)的標(biāo)志是Extra那里出現(xiàn)的Using index。

02

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哈希索引(了解即可)

1：基于哈希表的實(shí)現(xiàn)，只有精確匹配索引所有列的查詢才有效。
2：在mysql中，只有memory的存儲(chǔ)引擎顯式支持哈希索引

3：哈希索引自身只需存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的hash值，所以索引的結(jié)構(gòu)十分緊湊，這讓哈希索引查找的速度非常快。

4：哈希索引的限制

1)哈希索引只包含哈希值和行指針，而不存儲(chǔ)字段值，索引不能使用索引中的值來(lái)避免讀取行

2)哈希索引數(shù)據(jù)并不是按照索引值順序存儲(chǔ)的，所以無(wú)法進(jìn)行排序

3)哈希索引不支持部分列匹配查找，哈希索引是使用索引列的全部?jī)?nèi)容來(lái)計(jì)算哈希值

4)哈希索引支持等值比較查詢，也不支持任何范圍查詢

5)訪問(wèn)哈希索引的數(shù)據(jù)非常快，除非有很多哈希沖突，當(dāng)出現(xiàn)哈希沖突的時(shí)候，存儲(chǔ)引擎必須遍歷鏈表中的所有行指針，逐行進(jìn)行比較，直到找到所有符合條件的行

6)哈希沖突比較多的話，維護(hù)的代價(jià)也會(huì)很高

案例

當(dāng)需要存儲(chǔ)大量的URL，并且根據(jù)URL進(jìn)行搜索查找，如果使用B+樹(shù)，存儲(chǔ)的內(nèi)容就會(huì)很大

select id from url where url=""

也可以利用將url使用CRC32做哈希，可以使用以下查詢方式：

select id fom url where url="" and url_crc=CRC32("")

此查詢性能較高原因是使用體積很小的索引來(lái)完成查找

03

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組合索引

當(dāng)包含多個(gè)列作為索引，需要注意的是正確的順序依賴于該索引的查詢，同時(shí)需要考慮如何更好的滿足排序和分組的需要。

案例，建立組合索引a,b,c

04

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聚簇索引與非聚簇索引

聚簇索引

不是單獨(dú)的索引類型，而是一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，指的是數(shù)據(jù)行跟相鄰的鍵值緊湊的存儲(chǔ)在一起

優(yōu)缺點(diǎn)：

非聚簇索引

數(shù)據(jù)文件跟索引文件分開(kāi)存放

05

—

覆蓋索引

# 覆蓋索引1、當(dāng)發(fā)起一個(gè)被索引覆蓋的查詢時(shí)，在explain的extra列可以看到using index的信息，此時(shí)就使用了覆蓋索引```sqlmysql> explain select store_id,film_id from inventory\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: inventory partitions: NULL type: indexpossible_keys: NULL key: idx_store_id_film_id key_len: 3 ref: NULL rows: 4581 filtered: 100.00 Extra: Using index1 row in set, 1 warning (0.01 sec)```2、在大多數(shù)存儲(chǔ)引擎中，覆蓋索引只能覆蓋那些只訪問(wèn)索引中部分列的查詢。不過(guò)，可以進(jìn)一步的進(jìn)行優(yōu)化，可以使用innodb的二級(jí)索引來(lái)覆蓋查詢。例如：actor使用innodb存儲(chǔ)引擎，并在last_name字段又二級(jí)索引，雖然該索引的列不包括主鍵actor_id，但也能夠用于對(duì)actor_id做覆蓋查詢```sqlmysql> explain select actor_id,last_name from actor where last_name='HOPPER'\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: actor partitions: NULL type: refpossible_keys: idx_actor_last_name key: idx_actor_last_name key_len: 137 ref: const rows: 2 filtered: 100.00 Extra: Using index1?row?in?set,?1?warning?(0.00?sec)

06

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索引優(yōu)化(重點(diǎn))

這里是面試?yán)镉玫捷^多的，問(wèn)你平時(shí)咋優(yōu)化索引，用的例子還是sakila里面的。

1：當(dāng)使用索引列進(jìn)行查詢的時(shí)候盡量不要使用表達(dá)式，把計(jì)算放到業(yè)務(wù)層而不是數(shù)據(jù)庫(kù)層。

????select actor_id from actor where actor_id=4;

????select actor_id from actor where actor_id+1=5;

type:const>index,可見(jiàn)表達(dá)式影響效率。

2.盡量使用主鍵查詢，而不是其他索引，因此主鍵查詢不會(huì)觸發(fā)回表查詢。

3.使用前綴索引。

# 前綴索引實(shí)例說(shuō)明 有時(shí)候需要索引很長(zhǎng)的字符串，這會(huì)讓索引變的大且慢，通常情況下可以使用某個(gè)列開(kāi)始的部分字符串，這樣大大的節(jié)約索引空間，從而提高索引效率，但這會(huì)降低索引的選擇性，索引的選擇性是指不重復(fù)的索引值和數(shù)據(jù)表記錄總數(shù)的比值，范圍從1/#T到1之間。索引的選擇性越高則查詢效率越高，因?yàn)檫x擇性更高的索引可以讓mysql在查找的時(shí)候過(guò)濾掉更多的行。 一般情況下某個(gè)列前綴的選擇性也是足夠高的，足以滿足查詢的性能，但是對(duì)應(yīng)BLOB,TEXT,VARCHAR類型的列，必須要使用前綴索引，因?yàn)閙ysql不允許索引這些列的完整長(zhǎng)度，使用該方法的訣竅在于要選擇足夠長(zhǎng)的前綴以保證較高的選擇性，通過(guò)又不能太長(zhǎng)。案例演示：```sql--創(chuàng)建數(shù)據(jù)表create table citydemo(city varchar(50) not null);insert into citydemo(city) select city from city;--重復(fù)執(zhí)行5次下面的sql語(yǔ)句insert into citydemo(city) select city from citydemo;--更新城市表的名稱update citydemo set city=(select city from city order by rand() limit 1);--查找最常見(jiàn)的城市列表，發(fā)現(xiàn)每個(gè)值都出現(xiàn)45-65次，select count(*) as cnt,city from citydemo group by city order by cnt desc limit 10;--查找最頻繁出現(xiàn)的城市前綴，先從3個(gè)前綴字母開(kāi)始，發(fā)現(xiàn)比原來(lái)出現(xiàn)的次數(shù)更多，可以分別截取多個(gè)字符查看城市出現(xiàn)的次數(shù)select count(*) as cnt,left(city,3) as pref from citydemo group by pref order by cnt desc limit 10;select count(*) as cnt,left(city,7) as pref from citydemo group by pref order by cnt desc limit 10;--此時(shí)前綴的選擇性接近于完整列的選擇性--還可以通過(guò)另外一種方式來(lái)計(jì)算完整列的選擇性，可以看到當(dāng)前綴長(zhǎng)度到達(dá)7之后，再增加前綴長(zhǎng)度，選擇性提升的幅度已經(jīng)很小了select count(distinct left(city,3))/count(*) as sel3,count(distinct left(city,4))/count(*) as sel4,count(distinct left(city,5))/count(*) as sel5,count(distinct left(city,6))/count(*) as sel6,count(distinct left(city,7))/count(*) as sel7,count(distinct left(city,8))/count(*) as sel8 from citydemo;--計(jì)算完成之后可以創(chuàng)建前綴索引alter table citydemo add key(city(7));--注意：前綴索引是一種能使索引更小更快的有效方法，但是也包含缺點(diǎn)：mysql無(wú)法使用前綴索引做order by 和 group by。```

cardinanity(hyperLogLog算法獲取)意思是基數(shù)，表示該索引不重復(fù)的值，PLAP(歷史數(shù)據(jù)分析)中的基準(zhǔn)值。

4.使用索引掃描來(lái)排序

# 使用索引掃描來(lái)做排序 mysql有兩種方式可以生成有序的結(jié)果：通過(guò)排序操作或者按索引順序掃描，如果explain出來(lái)的type列的值為index,則說(shuō)明mysql使用了索引掃描來(lái)做排序 掃描索引本身是很快的，因?yàn)橹恍枰獜囊粭l索引記錄移動(dòng)到緊接著的下一條記錄。但如果索引不能覆蓋查詢所需的全部列，那么就不得不每掃描一條索引記錄就得回表查詢一次對(duì)應(yīng)的行，這基本都是隨機(jī)IO，因此按索引順序讀取數(shù)據(jù)的速度通常要比順序地全表掃描慢 mysql可以使用同一個(gè)索引即滿足排序，又用于查找行，如果可能的話，設(shè)計(jì)索引時(shí)應(yīng)該盡可能地同時(shí)滿足這兩種任務(wù)。 只有當(dāng)索引的列順序和order by子句的順序完全一致，并且所有列的排序方式都一樣時(shí)，mysql才能夠使用索引來(lái)對(duì)結(jié)果進(jìn)行排序，如果查詢需要關(guān)聯(lián)多張表，則只有當(dāng)orderby子句引用的字段全部為第一張表時(shí)，才能使用索引做排序。order by子句和查找型查詢的限制是一樣的，需要滿足索引的最左前綴的要求，否則，mysql都需要執(zhí)行順序操作，而無(wú)法利用索引排序```sql--sakila數(shù)據(jù)庫(kù)中rental表在rental_date,inventory_id,customer_id上有rental_date的索引--使用rental_date索引為下面的查詢做排序explain select rental_id,staff_id from rental where rental_date='2005-05-25' order by inventory_id,customer_id\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: rental partitions: NULL type: refpossible_keys: rental_date key: rental_date key_len: 5 ref: const rows: 1 filtered: 100.00 Extra: Using index condition1 row in set, 1 warning (0.00 sec)--order by子句不滿足索引的最左前綴的要求，也可以用于查詢排序，這是因?yàn)樗阅愕牡谝涣斜恢付橐粋€(gè)常數(shù)--該查詢?yōu)樗饕牡谝涣刑峁┝顺Ａ織l件，而使用第二列進(jìn)行排序，將兩個(gè)列組合在一起，就形成了索引的最左前綴explain select rental_id,staff_id from rental where rental_date='2005-05-25' order by inventory_id desc\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: rental partitions: NULL type: refpossible_keys: rental_date key: rental_date key_len: 5 ref: const rows: 1 filtered: 100.00 Extra: Using where1 row in set, 1 warning (0.00 sec)--下面的查詢不會(huì)利用索引explain select rental_id,staff_id from rental where rental_date>'2005-05-25' order by rental_date,inventory_id\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: rental partitions: NULL type: ALLpossible_keys: rental_date key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 16005 filtered: 50.00 Extra: Using where; Using filesort--該查詢使用了兩中不同的排序方向，但是索引列都是正序排序的explain select rental_id,staff_id from rental where rental_date>'2005-05-25' order by inventory_id desc,customer_id asc\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: rental partitions: NULL type: ALLpossible_keys: rental_date key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 16005 filtered: 50.00 Extra: Using where; Using filesort1 row in set, 1 warning (0.00 sec)--該查詢中引用了一個(gè)不再索引中的列explain select rental_id,staff_id from rental where rental_date>'2005-05-25' order by inventory_id,staff_id\G*************************** 1. row *************************** id: 1 select_type: SIMPLE table: rental partitions: NULL type: ALLpossible_keys: rental_date key: NULL key_len: NULL ref: NULL rows: 16005 filtered: 50.00 Extra: Using where; Using filesort1 row in set, 1 warning (0.00 sec)```

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)orderby的時(shí)候如果出現(xiàn)了Using filesort，Using index condition，那么就沒(méi)有使用索引排序。

5.union all,in,or都能夠使用索引，但是推薦使用in

in的效率略高。

6.范圍列可以用到索引

范圍條件是：、>=、between

范圍列可以用到索引，但是范圍列后面的列無(wú)法用到索引，索引最多用于一個(gè)范圍列

7.強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換會(huì)全表掃描

create table user(id int,name varchar(10),phone varchar(11));

alter table user add index idx_1(phone);

8.更新十分頻繁，數(shù)據(jù)區(qū)分度不高的字段上不宜建立索引

9.創(chuàng)建索引的列，不允許為null，可能會(huì)得到不符合預(yù)期的結(jié)果。

10.當(dāng)需要進(jìn)行表連接的時(shí)候，最好不要超過(guò)三張表，因?yàn)樾枰猨oin的字段，數(shù)據(jù)類型必須一致。

11.能使用limit的時(shí)候盡量使用limit(limit 代表限制，當(dāng)確定取到的值是固定行時(shí)，盡量使用limit來(lái)避免多余的查找)

12.單表索引建議控制在5個(gè)以內(nèi)

13.單索引字段數(shù)不允許超過(guò)5個(gè)(組合索引)

14.創(chuàng)建索引的時(shí)候應(yīng)該避免以下錯(cuò)誤概念(索引越多越好，過(guò)早優(yōu)化，在不了解系統(tǒng)的情況下進(jìn)行優(yōu)化)

07

—

索引監(jiān)控

????命令行為：

????show status like 'Handler_read%';

????解釋：

我們?cè)谛陆ㄒ粋€(gè)索引之后可以跑代碼測(cè)試建立索引的使用率，已評(píng)估索引建的好不好，其中看，Handler_read_key，Handler_read_rnd_next兩個(gè)值，值高說(shuō)明頻率高索引好，相反則不好。

索引優(yōu)化案例：

#?索引優(yōu)化分析案例預(yù)先準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)```sqlSET FOREIGN_KEY_CHECKS=0;DROP TABLE IF EXISTS `itdragon_order_list`;CREATE TABLE `itdragon_order_list` ( `id` bigint(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主鍵id，默認(rèn)自增長(zhǎng)', `transaction_id` varchar(150) DEFAULT NULL COMMENT '交易號(hào)', `gross` double DEFAULT NULL COMMENT '毛收入(RMB)', `net` double DEFAULT NULL COMMENT '凈收入(RMB)', `stock_id` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '發(fā)貨倉(cāng)庫(kù)', `order_status` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '訂單狀態(tài)', `descript` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '客服備注', `finance_descript` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '財(cái)務(wù)備注', `create_type` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '創(chuàng)建類型', `order_level` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '訂單級(jí)別', `input_user` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '錄入人', `input_date` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '錄入時(shí)間', PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=10003 DEFAULT CHARSET=utf8;INSERT INTO itdragon_order_list VALUES ('10000', '81X97310V32236260E', '6.6', '6.13', '1', '10', 'ok', 'ok', 'auto', '1', 'itdragon', '2017-08-28 17:01:49');INSERT INTO itdragon_order_list VALUES ('10001', '61525478BB371361Q', '18.88', '18.79', '1', '10', 'ok', 'ok', 'auto', '1', 'itdragon', '2017-08-18 17:01:50');INSERT INTO itdragon_order_list VALUES ('10002', '5RT64180WE555861V', '20.18', '20.17', '1', '10', 'ok', 'ok', 'auto', '1', 'itdragon', '2017-09-08 17:01:49');```逐步開(kāi)始進(jìn)行優(yōu)化：第一個(gè)案例：```sqlselect * from itdragon_order_list where transaction_id = "81X97310V32236260E";--通過(guò)查看執(zhí)行計(jì)劃發(fā)現(xiàn)type=all,需要進(jìn)行全表掃描explain select * from itdragon_order_list where transaction_id = "81X97310V32236260E";--優(yōu)化一、為transaction_id創(chuàng)建唯一索引 create unique index idx_order_transaID on itdragon_order_list (transaction_id);--當(dāng)創(chuàng)建索引之后，唯一索引對(duì)應(yīng)的type是const，通過(guò)索引一次就可以找到結(jié)果，普通索引對(duì)應(yīng)的type是ref，表示非唯一性索引賽秒，找到值還要進(jìn)行掃描，直到將索引文件掃描完為止，顯而易見(jiàn)，const的性能要高于ref explain select * from itdragon_order_list where transaction_id = "81X97310V32236260E"; --優(yōu)化二、使用覆蓋索引，查詢的結(jié)果變成 transaction_id,當(dāng)extra出現(xiàn)using index,表示使用了覆蓋索引 explain select transaction_id from itdragon_order_list where transaction_id = "81X97310V32236260E";```第二個(gè)案例```sql--創(chuàng)建復(fù)合索引create index idx_order_levelDate on itdragon_order_list (order_level,input_date);--創(chuàng)建索引之后發(fā)現(xiàn)跟沒(méi)有創(chuàng)建索引一樣，都是全表掃描，都是文件排序explain select * from itdragon_order_list order by order_level,input_date;--可以使用force index強(qiáng)制指定索引explain select * from itdragon_order_list force index(idx_order_levelDate) order by order_level,input_date;--其實(shí)給訂單排序意義不大，給訂單級(jí)別添加索引意義也不大，因此可以先確定order_level的值，然后再給input_date排序explain select * from itdragon_order_list where order_level=3 order by input_date;```

就是普及兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，

一個(gè)創(chuàng)建唯一索引

create unique index idx_order_transaID on itdragon_order_list (transaction_id);(唯一索引比普通索引更快)

一個(gè)強(qiáng)制指定索引

explain select * from itdragon_order_list force index(idx_order_levelDate) order by order_level,input_date;

好了，今天就分享到這了，感覺(jué)mysql老師的筆記太瘋狂了。

項(xiàng)目源碼：

https://github.com/pengwenqq/studyDemo

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的sql server修改索引名称_索引基本知识和索引优化的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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