Mysql索引問題

2021-08-10 03:44:21 字數 4603 閱讀 1683

首先明白為什麼索引會增加速度,db在執行一條sql語句的時候,預設的方式是根據搜尋條件進行全表掃瞄,遇到匹配條件的就加入搜尋結果集合。如果我們對某一欄位增加索引,查詢時就會先去索引列表中一次定位到特定值的行數,大大減少遍歷匹配的行數,所以能明顯增加查詢的速度。那麼在任何時候都應該加索引麼?這裡有幾個反例:1、如果每次都需要取到所有表記錄,無論如何都必須進行全表掃瞄了,那麼是否加索引也沒有意義了。2、對非唯一的字段,例如「性別」這種大量重複值的字段,增加索引也沒有什麼意義。3、對於記錄比較少的表,增加索引不會帶來速度的優化反而浪費了儲存空間,因為索引是需要儲存空間的,而且有個致命缺點是對於update/insert/delete的每次執行,欄位的索引都必須重新計算更新。

那麼在什麼時候適合加上索引呢?我們看乙個mysql手冊中舉的例子,這裡有一條sql語句:

select c.companyid, c.companyname from companies c, user u where c.companyid = u.fk_companyid and c.numemployees >= 0 and c.companyname like '%i%' and u.groupid in (select g.groupid from groups g where g.grouplabel = 'executive')

這條語句涉及3個表的聯接,並且包括了許多搜尋條件比如大小比較,like匹配等。在沒有索引的情況下mysql需要執行的掃瞄行數是 77721876行。而我們通過在companyid和grouplabel兩個欄位上加上索引之後,掃瞄的行數隻需要134行。在mysql中可以通過 explain select來檢視掃瞄次數。可以看出來在這種聯表和複雜搜尋條件的情況下,索引帶來的效能提公升遠比它所佔據的磁碟空間要重要得多。

那麼索引是如何實現的呢?大多數db廠商實現索引都是基於一種資料結構——b樹。因為b樹的特點就是適合在磁碟等直接儲存裝置上組織動態查詢表。b樹的定義是這樣的:一棵m(m>=3)階的b樹是滿足下列條件的m叉樹:

1、每個結點包括如下作用域(j, p0, k1, p1, k2, p2, ... ki, pi) 其中j是關鍵字個數,p是孩子指標

2、所有葉子結點在同一層上,層數等於樹高h

3、每個非根結點包含的關鍵字個數滿足[m/2-1]<=j<=m-1

4、若樹非空,則根至少有1個關鍵字,若根非葉子,則至少有2棵子樹,至多有m棵子樹

看乙個b樹的例子,針對26個英文本母的b樹可以這樣構造:

基本概念介紹:

索引使用索引可快速訪問資料庫表中的特定資訊。索引是對資料庫表中一列或多列的值進行排序的一種結構,例如 employee 表的姓(lname)列。如果要按姓查詢特定職員,與必須搜尋表中的所有行相比,索引會幫助您更快地獲得該資訊。

索引提供指向儲存在表的指定列中的資料值的指標,然後根據您指定的排序順序對這些指標排序。資料庫使用索引的方式與您使用書籍中的索引的方式很相似:它搜尋索引以找到特定值,然後順指標找到包含該值的行。

在資料庫關係圖中,您可以在選定表的「索引/鍵」屬性頁中建立、編輯或刪除每個索引型別。當儲存索引所附加到的表,或儲存該錶所在的關係圖時,索引將儲存在資料庫中。有關詳細資訊,請參見建立索引。

注意;並非所有的資料庫都以相同的方式使用索引。有關更多資訊,請參見資料庫伺服器注意事項,或者查閱資料庫文件。

作為通用規則,只有當經常查詢索引列中的資料時,才需要在表上建立索引。索引占用磁碟空間,並且降低新增、刪除和更新行的速度。在多數情況下,索引用於資料檢索的速度優勢大大超過它的。

索引列可以基於資料庫表中的單列或多列建立索引。多列索引使您可以區分其中一列可能有相同值的行。

如果經常同時搜尋兩列或多列或按兩列或多列排序時,索引也很有幫助。例如,如果經常在同一查詢中為姓和名兩列設定判據,那麼在這兩列上建立多列索引將很有意義。

確定索引的有效性:

索引型別

根據資料庫的功能,可以在資料庫設計器中建立三種索引:唯一索引、主鍵索引和聚集索引。有關資料庫所支援的索引功能的詳細資訊,請參見資料庫文件。

儘管唯一索引有助於定位資訊,但為獲得最佳效能結果,建議改用主鍵或唯一約束。

唯一索引是不允許其中任何兩行具有相同索引值的索引。

當現有資料中存在重複的鍵值時,大多數資料庫不允許將新建立的唯一索引與表一起儲存。資料庫還可能防止新增將在表中建立重複鍵值的新資料。例如,如果在 employee 表中職員的姓 (lname) 上建立了唯一索引,則任何兩個員工都不能同姓。

主鍵索引

資料庫表經常有一列或列組合,其值唯一標識表中的每一行。該列稱為表的主鍵。

在資料庫關係圖中為表定義主鍵將自動建立主鍵索引,主鍵索引是唯一索引的特定型別。該索引要求主鍵中的每個值都唯一。當在查詢中使用主鍵索引時,它還允許對資料的快速訪問。

聚集索引

在聚集索引中,表中行的物理順序與鍵值的邏輯(索引)順序相同。乙個表只能包含乙個聚集索引。

如果某索引不是聚集索引,則表中行的物理順序與鍵值的邏輯順序不匹配。與非聚集索引相比,聚集索引通常提供更快的資料訪問速度。

建立方式和注意事項

接著,來個稍微複雜一點的,如果有個order by字句呢?不管你信不信,大多數的資料庫在使用order by的時候,都將會從索引中受益。 

select * from mytable 

where category_id=1 and user_id=2 

order by adddate desc;

很簡單,就象為where字句中的字段建立乙個索引一樣,也為order by的字句中的字段建立乙個索引: 

create index mytable_categoryid_userid_adddate 

on mytable (category_id,user_id,adddate); 

注意: "mytable_categoryid_userid_adddate" 將會被截短為 

"mytable_categoryid_userid_addda" 

create 

explain select * from mytable 

where category_id=1 and user_id=2 

order by adddate desc; 

notice: query plan: 

sort (cost=2.03..2.03 rows=1 width=16) 

-> index scan using mytable_categoryid_userid_addda 

on mytable (cost=0.00..2.02 rows=1 width=16) 

explain 

看看explain的輸出,資料庫多做了乙個我們沒有要求的排序,這下知道效能如何受損了吧,看來我們對於資料庫的自身運作是有點過於樂觀了,那麼,給資料庫多一點提示吧。 

為了跳過排序這一步,我們並不需要其它另外的索引,只要將查詢語句稍微改一下。這裡用的是postgres,我們將給該資料庫乙個額外的提示--在 order by語句中,加入where語句中的字段。這只是乙個技術上的處理,並不是必須的,因為實際上在另外兩個欄位上,並不會有任何的排序操作,不過如果加入,postgres將會知道哪些是它應該做的。 

explain select * from mytable 

where category_id=1 and user_id=2 

order by category_id desc,user_id desc,adddate desc; 

notice: query plan: 

index scan backward using 

mytable_categoryid_userid_addda on mytable 

(cost=0.00..2.02 rows=1 width=16) 

explain 

現在使用我們料想的索引了,而且它還挺聰明,知道可以從索引後面開始讀,從而避免了任何的排序。

以上說得細了一點,不過如果你的資料庫非常巨大,並且每日的頁面請求達上百萬算,我想你會獲益良多的。不過,如果你要做更為複雜的查詢呢,例如將多張表結合起來查詢,特別是where限制字句中的字段是來自不止乙個**時,應該怎樣處理呢?我通常都盡量避免這種做法,因為這樣資料庫要將各個表中的東西都結合起來,然後再排除那些不合適的行,搞不好開銷會很大。 

如果不能避免,你應該檢視每張要結合起來的表,並且使用以上的策略來建立索引,然後再用explain命令驗證一下是否使用了你料想中的索引。如果是的話,就ok。不是的話,你可能要建立臨時的表來將他們結合在一起,並且使用適當的索引。 

要注意的是,建立太多的索引將會影響更新和插入的速度,因為它需要同樣更新每個索引檔案。對於乙個經常需要更新和插入的**,就沒有必要為乙個很少使用的where字句單獨建立索引了,對於比較小的表,排序的開銷不會很大,也沒有必要建立另外的索引。 

以上介紹的只是一些十分基本的東西,其實裡面的學問也不少,單憑explain我們是不能判定該方法是否就是最優化的,每個資料庫都有自己的一些優化器,雖然可能還不太完善,但是它們都會在查詢時對比過哪種方式較快,在某些情況下,建立索引的話也未必會快,例如索引放在乙個不連續的儲存空間時,這會增加讀磁碟的負擔,因此,哪個是最優,應該通過實際的使用環境來檢驗。 

在剛開始的時候,如果表不大,沒有必要作索引,我的意見是在需要的時候才作索引,也可用一些命令來優化表,例如mysql可用"optimize table"。 

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