MySql 優化詳解（二）高效能的索引

索引是儲存引擎用於快速查到記錄的一種資料結構。索引也是一張表，該錶儲存了主鍵與索引字段，並指向實體表的記錄。

索引基礎

索引的缺點

索引的型別

假如有表如下：

create
table people (
last_name varchar(50)    not
null,
first_name varchar(50)    not
null,
dob        date
notnull,
gender     enum('m', 'f') not
null,
key(last_name, first_name, dob)
);

其索引包含表中每一行的last_name、first_name和dob列。其結構大致如下：

索引儲存的值按索引列中的順序排列。可以利用b-tree索引進行全關鍵字、關鍵字範圍和關鍵字字首查詢，當然，如果想使用索引，你必須保證按索引的最左邊字首(leftmost prefix of the index)來進行查詢。

由於b-樹中的節點都是順序儲存的，所以可以利用索引進行查詢(找某些值)，也可以對查詢結果進行order by。當然，使用b-tree索引有以下一些限制：

更多資料：mysql索引演算法原理解析 b-tree

hash索引

mysql中，只有memory儲存引擎顯示支援hash索引，是memory表的預設索引型別。innodb可以建立hash索引但是實際上仍然是b-tree的索引，不過innodb有還有一種實現方法：自適應雜湊索引。innodb儲存引擎會監控對錶上索引的查詢。假設觀察到建立雜湊索引能夠帶來速度的提公升，則建立雜湊索引。參考：警惕 innodb 和 myisam 建立 hash 索引陷阱。

假如有表如下：

create
table testhash (
fname varchar(50) not
null,
lname varchar(50) not
null,
keyusing hash(fname)
) engine=memory;

包含資料如下：

索引使用hash函式f()，將返回如下值：

f('arjen') = 2323
f('baron') = 7437
f('peter') = 8784
f('vadim') = 2458

則雜湊索引的資料結構：

當你執行：

select lname from testhash where fname='peter';

mysql會計算』peter』的hash值，然後通過它來查詢索引的行指標。因為f('peter') = 8784，mysql會在索引中查詢8784，得到指向記錄3的指標。因為索引自己僅僅儲存很短的值，所以，索引非常緊湊。hash值不取決於列的資料型別，乙個tinyint列的索引與乙個長字串列的索引一樣大。

空間(r-tree)索引

myisam支援空間索引，主要用於地理空間資料型別，例如geometry。

全文(full-text)索引

全文索引是myisam的乙個特殊索引型別，主要用於全文檢索。

索引的種類

索引的建立原則

選擇識別符號

選擇合適的識別符號是非常重要的。選擇時不僅應該考慮儲存型別，而且應該考慮mysql是怎樣進行運算和比較的。一旦選定資料型別，應該保證所有相關的表都使用相同的資料型別。

選擇索引和利用索引查詢的原則

索引覆蓋查詢是很快的。

如果乙個索引包含了查詢需要的所有列，那麼儲存引擎就你不需要再回表查行。這避免了大量的單行訪問。

高效能的索引策略

選擇合適的索引列順序

乙個經驗法則是：將選擇性最高的列放到索引最前列。但是場景不同，試用的準則也可能不同，所以對於合適索引列順序的選擇還需要具體分析。

聚簇索引

聚簇索引並不是一種單獨的索引型別，而是一種資料儲存方式。innodb的聚簇索引實際上在同乙個結構中保持了b-tree索引和資料行。當表有聚簇索引時，它的資料行實際上存放在索引的葉子頁（leaf page）中。聚簇表示資料行和相鄰的鍵值緊湊地儲存在一起。因為無法同時把資料行存放在兩個不同的地方，所以乙個表只能有乙個聚簇索引。

聚簇索引的結構：

innodb對主鍵建立聚簇索引。如果你不指定主鍵，innodb會用乙個具有唯一且非空值的索引來代替。如果不存在這樣的索引，innodb會定義乙個隱藏的主鍵，然後對其建立聚簇索引。一般來說，dbms` 都會以聚簇索引的形式來儲存實際的資料，它是其它二級索引的基礎。

覆蓋索引

覆蓋索引不能是任何索引，只有b-tree索引儲存相應的值。對於索引覆蓋查詢(index-covered query)，使用explain時，可以在extra一列中看到using index。

利用索引排序

mysql中，有兩種方式生成有序結果集：一是使用filesort，二是按索引順序掃瞄。利用索引進行排序操作是非常快的，而且可以利用同一索引同時進行查詢和排序操作。當索引的順序與order by中的列順序相同且所有的列是同一方向(全部公升序或者全部降序)時，可以使用索引來排序。如果查詢是連線多個表，僅當order by中的所有列都是第乙個表的列時才會使用索引。其它情況都會使用filesort。

當mysql不能使用索引進行排序時，就會利用自己的排序演算法(快速排序演算法)在記憶體(sort buffer)中對資料進行排序，如果記憶體裝載不下，它會將磁碟上的資料進行分塊，再對各個資料塊進行排序，然後將各個塊合併成有序的結果集（實際上就是外排序）。對於filesort，mysql有兩種排序演算法。

索引和鎖

索引對於innodb非常重要，因為它可以讓查詢鎖更少的元組。這點十分重要，因為mysql 5.0中，innodb直到事務提交時才會解鎖。有兩個方面的原因：首先，即使innodb行級鎖的開銷非常高效，記憶體開銷也較小，但不管怎麼樣，還是存在開銷。其次，對不需要的元組的加鎖，會增加鎖的開銷，降低併發性。

innodb僅對需要訪問的元組加鎖，而索引能夠減少innodb訪問的元組數。但是，只有在儲存引擎層過濾掉那些不需要的資料才能達到這種目的。一旦索引不允許innodb那樣做（即達不到過濾的目的），mysql伺服器只能對innodb返回的資料進行where操作，此時，已經無法避免對那些元組加鎖了：innodb已經鎖住那些元組，伺服器無法解鎖了。

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