mysql之索引

mysql的索引是存储引擎实现的,而不是服务层实现的,没有统一的标准,不同的引擎支持的索引类型不太一样也不一定支持所有的索引,即使同一种索引不同的引擎实现方式也不一定一样

索引类型

B-Tree索引

最常见的一种索引,不同的引擎以不同的方式使用B-Tree(B+,T-Tree索引),性能也各有不同,各有优劣。

BTree对索引是按顺序存储的,很适合查找范围数据,索引对多个值排序的依据是定义索引的时候列的顺序可以使用BTree的索引查询类型:全键值,键值范围查询,列前缀匹配。BTree索引的劣势必须最左列匹配,不能跳过中间的列,如果某一个列有范围匹配,则该列右边的列的索引无法生效

哈希索引

只有memory引擎显示支持哈希索引,哈希索引只能进行精确匹配。哈希索引可以用来压缩索引列的长度如:一个url压缩成一个64位的int大大减少索引字段的空间

全文索引

全文索引是用来匹配文本关键字的类似于搜索引擎

空间索引(R-Tree)

用来存储地理位置信息的,不同于其他索引列,从各个维度用来进行索引

其他索引(TokuDB的分形树)

一种新的数据结构,既有BTree的优点,又避免了BTree的缺点

高性能索引

独立索引

索引列不能是表达式的一部分,假设 tablea 的列columa上有独立的索引,则如下查询:

select * from tablea where columna+1=333 ,不能使用该索引,因为 (columna+1) 为表达式,mysql无法自动解析,查询时尽量简化where语句,将索引列单独放置到比较符号的一侧

前缀索引和索引选择性

有时候需要索引很长的字符串,这会使索引非常慢,一种办法是受用哈希对字符串进行瘦身,有时候这种做法还不够,通常可以索引开始的部分字符串而不是全部

多列索引

常见的错误是为每个列创建索引或按错误的顺序创建多列索引,再多个列上创建单独的索引大多数情况下并不能提高mysql的性能j(5.0之后的索引合并策略,一定程度上可以缓解),向下面的例子,在film_id和actor_id上各有一个单列索引,对于如下查询都不是好的选择: select film_id,actor_id from tableA where actor_id=1 or film_id=2

选择合适的索引顺序

在一个多列BTree索引中,索引列的顺序意味着索引先按照最左列进行排序,其次是第二列,等等。一个经验法则是将选择性最高的列放到索引的最前列,但通常不如避免随机I/O,和排序那么重要。可能还依赖于值得分布,和查询的运行频率来调整索引列

聚簇索引

聚簇索引不是一种索引类型,而是一种数据存储的方式 ,具体的细节依赖其实现方式。 innodb会给主键生成聚簇索引,如果主键不存在,会将第一个非Null 的unique_key当做聚簇索引,如果没有unique_key则会生成一个隐藏的聚簇索引,innodb中聚簇索引是和存放于叶节点当中的。

  • 优点
    可以把相关数据存放在一起,例如根据用户Id来聚集数据,这样加载用户数据的时候,只需从磁盘读取少数页就到获取到聚集的某个用户的所有数据,否则可能导致每读取一条数据,发生一次磁盘IO
    数据访问速度更快,聚簇索引将数据和索引存放在一起,通常比非聚簇索引更快
    使用覆盖索引扫描的查询可以直接使用页节点的中主键值
  • 缺点
    插入速度严重依赖于插入顺序,按照主键的顺序插入,是加载数据到innodb中最快的方式,如果不是按顺序插入,最好加载完成后执行一次optimize_table命令重新组织下表。
    更新聚簇索引列的代价很高,强制被更新的行移动到新的位置
    在插入新行或主键更新导致需要移动行的时候,面临也分裂(一行数据存储到2个页中)
    导致全表扫描变慢,特别是行比较稀疏的时候,或页分裂导致数据不一致的时候
    innodb中主键递增的插入,可以避免随机IO的发生,但是高并发的情况下却会造成主键的上界热点,因为所有的插入都发生再这里,如何解决?

覆盖索引:

如果一个索引包含所有需要查询的字段,也就没必要再去查询表了,则称之为覆盖索引,覆盖索引是非常有用的工具,可以极大的提高性能,因为索引是存在于内存中(数据不一定,innodb因为聚簇索引的存在,Myisam内存中只存索引)

冗余和重复索引

1. 重复索引

重复索引是指完全相同(列顺序,和索引类型都完全相同)的索引,mysql的主键限制和唯一限制是通过索引实现的,mysql允许创建重复索引,但是通常没有理由这么做。

2. 冗余索引

冗余索引和重复索引有一些不同,索引A,是索引(A,B)的冗余索引(两者索引类型相同);索引B不是索引(A,B)的索引。大部分时候不需要冗余索引,应该扩展已有的索引而不是,新增加索引,有时候也有例外,例如扩展新的索引导致索引太大了,导致使用该索引的其他查询性能问题,例如

如果在整数列上存在一个索引,现在需要额外增加一个很长的varchar列扩展该索引,那性能可能回急剧下降,特别是查询把这个索引当做覆盖查询或者表是myisam表而且有很多范围查询的时候(myisam前缀压缩)

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