MySQL优化-1-索引

 MySQL 索引

所有MySQL 列类型可以被索引。对相关列使用索引是提高SELECT 操作性能的最佳途径。根据存储引擎定义每个表的最大索引数和最大索引长度。所有存储引擎支持每个表至少16 个索引，总索引长度至少为256 字节。大多数存储引擎有更高的限制。

在MySQL 5.1 中，对于MyISAM 和InnoDB 表，前缀可以达到1000 字节长。请注意前缀的限制应以字节为单位进行测量，而CREATE TABLE 语句中的前缀长度解释为字符数。当为使用多字节字符集的列指定前缀长度时一定要加以考虑。

• 还可以创建FULLTEXT 索引。该索引可以用于全文搜索。只有MyISAM 存储引擎支持FULLTEXT 索引，并且只为CHAR、VARCHAR 和TEXT 列。索引总是对整个列进行，不支持局部(前缀)索引。
• 也可以为空间列类型创建索引。只有MyISAM 存储引擎支持空间类型。空间索引使用R-树。
• 默认情况MEMORY(HEAP)存储引擎使用hash 索引，但也支持B-树索引。

索引的存储分类

myisam 表的数据文件和索引文件是自动分开的；

innodb 的数据和索引是存储在同一个表空间里面，但可以有多个文件组成。

创建索引语法如下

CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX index_name

[USING index_type]

ON tbl_name (index_col_name,...)

index_col_name:

col_name [(length)] [ASC | DESC]

索引的存储类型

目前只有两种（btree 和hash），具体和表的模式相关：

myisam:  btree

innodb:  btree

memory/heap:  hash，btree

Btree 索引与Hash 索引

对于BTREE 和HASH 索引，当使用=、<=>、IN、IS NULL 或者IS NOT NULL 操作符时，关键元素与常量值的比较关系对应一个范围条件。Hash 索引还有一些其它特征：它们只用于使用=或<=>操作符的等式比较(但很快)。优化器不能使用hash 索引来加速ORDER BY 操作。如果你将一个MyISAM 表改为hash-索引的MEMORY表，会影响一些查询。只能使用整个关键字来搜索一行。(用B-树索引，任何关键字的最左面的前缀可用来找到行)。

对于BTREE 索引，当使用>、<、>=、<=、BETWEEN、!=或者<>，或者LIKE 'pattern'(其中'pattern'不以通配符开始)操作符时，关键元素与常量值的比较关系对应一个范围条件。“常量值”系指：查询字符串中的常量、同一联接中的const 或system 表中的列、无关联子查询的结果、完全从前面类型的子表达式组成的表达式

下面是一些WHERE 子句中有范围条件的查询的例子：

下列范围查询适用于btree 索引和hash 索引

SELECT * FROM t1 WHERE key_col = 1 OR key_col IN (15,18,20);

下列范围查询适用于btree 索引

SELECT * FROM t1 WHERE key_col > 1 AND key_col < 10;

SELECT * FROM t1 WHERE key_col LIKE 'ab%' OR key_col BETWEEN 'bar' AND 'foo';

查看索引使用情况

如果索引正在工作，Handler_read_key 的值将很高，这个值代表了一个行被索引值读的次数，很低的值表明增加索引得到的性能改善不高，因为索引并不经常使用。

Handler_read_rnd_next 的值高则意味着查询运行低效，并且应该建立索引补救。这个值的含义是在数据文件中读下一行的请求数。如果你正进行大量的表扫描，该值较高。通常说明表索引不正确或写入的查询没有利用索引。

语法：mysql> show status like 'Handler_read%';

设计索引的原则

1. 为Where子句中的列创建索引。

a. 最适合索引的列是出现在WHERE 子句中的列，或连接子句中的列，而不是出SELECT 关键字后的选择列表中的列。

b.  索引可用于“ <”、“ < = ”、“ = ”、“ > =”、“ >”和BETWEEN 运算。

c. 在模式具有一个直接量前缀时，索引也用于LIKE 运算。但如果like以%开始，则不使用索引。

d. 如果在WHERE子句中对某些列使用函数，那么将不会使用该列的索引。 

例如：select * from employee where left(name,6)=’FOOBAR’将不能利用name列的索引。

又例如：select * from employee where name like ‘%FOOBAR’也不利用name列的索引.

相反，如果模式中有字符串前缀，则LIKE运算符将使用索引。如：

select * from employee where name like ‘FOOBAR%’

2. 使用惟一索引。 

对于具有惟一值的列，索引的效果最好，而具有多个重复值的列，其索引效果最差。

例如，性别的列，只含有M和F，则对此列进行索引没有多大用处（不管搜索哪个值，都会得出大约一半的行）。

3. 使用短索引(前缀)。

如果对串列进行索引，应该指定一个前缀长度，只要有可能就应该这样做。

例如，如果有一个CHAR(200) 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。对前10 个或20 个字符进行索引能够节省大量索引空间，也可能会使查询更快。较小的索引涉及的磁盘I/O 较少，较短的值比较起来更快。更为重要的是，对于较短的键值，索引高速缓存中的块能容纳更多的键值。当然，如仅用列值的第一个字符进行索引是不可能有多大好处的，因为这个索引中不会有许多不同的值。

4. 利用最左前缀。

在创建一个n 列的索引时，实际是创建了MySQL 可利用的n 个索引。多列索引可起几个索引的作用，因为可利用索引中最左边的列集来匹配行。这样的列集称为最左前缀。（这与索引一个列的前缀不同，索引一个列的前缀是利用该的前n 个字符作为索引值。） 

设计良好的多列索引可以减少所需索引的总数量。如果合适，MYSQL将使用多列索引的左边部分。设计很差的索引带来的后果是从不使用或极少使用。熟悉应用查询情况对于确定多列索引是非常重要的。可以使用EXPLAIN SELECT工具验证结果（此工具很好用）。

5. 不要过度索引。

不要以为索引“越多越好”。每个额外的索引都要占用额外的磁盘空间，并降低写操作的性能。在修改表的内容时，索引必须进行更新，有时可能需要重构，因此，索引越多，所花的时间越长。

创建多余的索引给查询优化带来了更多的工作, 索引太多，也可能会使MySQL 选择不到所要使用的最好索引。此外，MySQL 在生成一个执行计划时，要考虑各个索引，这也要费时间。

如果想给已索引的表增加索引，应该考虑所要增加的索引是否是现有多列索引的最左索引。如果是，则就不要费力去增加这个索引了，因为已经有了。

mysql 目前不支持函数索引，只能对列的前一部分（length）进行索引，

例：create index ind_test on table1(name(5))。

对于char 和varchar 列，使用前缀索引将大大节省空间。

MySQL 如何使用索引

索引用于快速找出在某个列中有一特定值的行。对相关列使用索引是提高SELECT 操作性能的最佳途径。

查询要使用索引最主要的条件是查询条件中需要使用索引关键字，如果是多列索引，那么只有查询条件使用了多列关键字最左边的前缀时，才可以使用索引，否则将不能使用索引。

大多数MySQL 索引(PRIMARY KEY、UNIQUE、INDEX 和FULLTEXT)在B 树中存储。只是空间列类型的索引使用R-树，并且MEMORY 表还支持hash 索引。

下列情况下，Mysql 不会使用已有的索引：

1. 如果mysql 估计使用索引比全表扫描更慢，则不使用索引。例如：如果key_part1均匀分布在1 和100 之间，下列查询中使用索引就不是很好：SELECT * FROM table_name where key_part1 > 1 and key_part1 < 90

2. 如果使用heap 表并且where 条件中不用＝索引列，其他> 、<、>=、<=均不使用索引；

3. 如果不是索引列的第一部分；

4. 如果like 是以％开始；

5. 对where 后边条件为字符串的一定要加引号，字符串如果为数字mysql 会自动转为字符串，但是不使用索引。

检索索引中的字段

索引不仅是主键或唯一键。如果你想搜索表中的任何列，你应该一直指向索引。

 

避免在索引列上使用计算。如（WHERE SAL  > 25000/12） 

保证连接的索引是相同的类型

如果应用程序中包含多个连接查询，你需要确保你链接的列在两边的表上都被索引。

这会影响MySQL如何优化内部联接操作。此外，加入的列，必须是同一类型。例如，你加入一个DECIMAL列，而同时加入另一个表中的int列，MySQL将无法使用其中至少一个指标。即使字符编码必须同为字符串类型。 

例如：

SELECT company_name FROM users  

LEFT JOIN companies ON (users.state = companies.state)    

WHERE users.id = $user_id");   

两边的state字段都需要创建索引，并且两个字段的类型和使用的字符集编码都需要相同，否则MySQL就可能做全表扫描。 

ORDER BY语句：

任何在Order by语句的非索引项或者有计算表达式都将降低查询速度。

在某些情况中，MySQL 可以使用一个索引来满足ORDER BY 子句，而不需要额外的排序。where 条件和order by 使用相同的索引，并且order by 的顺序和索引顺序相同，并且order by 的字段都是升序或者都是降序。

例如：

下列sql 可以使用索引。

SELECT * FROM t1 ORDER BY key_part1,key_part2,... ;

SELECT * FROM t1 WHERE key_part1=1 ORDER BY key_part1 DESC, key_part2 DESC;

SELECT * FROM t1 ORDER BY key_part1 DESC, key_part2 DESC;

但是以下情况不使用索引：

SELECT * FROM t1 ORDER BY key_part1 DESC, key_part2 ASC；

--order by 的字段混合ASC 和DESC。

SELECT * FROM t1 WHERE key2=constant ORDER BY key1；

--用于查询行的关键字与ORDER BY 中所使用的不相同。

SELECT * FROM t1 ORDER BY key1, key2；

--对不同的关键字使用ORDER BY。

is null或is not null

在where子句中使用is null或is not null的语句优化器是不允许使用索引的，尽量不用，少使用或不使用NOT。