高性能MySQL笔记 第5章 创建高性能的索引

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- 全值匹配:是指和索引中的所有列进行匹配。
- 匹配最左前缀:即只使用索引的第一列。
- 匹配列前缀:即只使用索引第一列的开头部分。
- 匹配范围值:只使用了索引的第一列。
- 精确匹配某个列并范围匹配另外一列:即索引第一列全匹配,第二列范围匹配。
- 只访问索引的查询:又被称为“覆盖索引”,B-tree通常支持“只访问索引的查询”,即查询只需要访问索引,而无须访问数据行。如用户名与密码的匹配,手机号与验证码的匹配。
- 如果不是按照索引的最左列开始查找,则无法使用索引。
- 不能跳过索引中的列。
- 如果查询中有某个列的范围查询,则其右边所有列都无法使用索引。
- 索引大大减少了服务器需要扫描的数据量;
- 索引可以帮助服务器避免排序和临时表;
- 索引可以将随机I/O变为顺序I/O;
- 索引相关记录放在一起则获得一星;
- 索引中的数据顺序和查找中的排序顺序一致则获得二星;
- 索引中的列包含了查询中需要的全部列则获取三星;
- 当出现服务器对多个索引做相交操作时(通常有多个and条件),通常意味着需要一个包含所有香港列的多列索引,而不是多个独立的单列索引。
- 当服务器需要对多个索引做联合操作时(通常有多个or条件),通常需要消耗大量CPU和内存资源在算法的缓存、排序和合并操作上。特别是当其中有些索引的选择性不高,需要合并扫描返回的大量数据的时候。
- 更重要的是,优化器不会把这些计算到“查询成本”(cost)中,优化器只关心随机页面读取。这会使得查询的成本被“低估”,还可能会影响查询的并发性,但如果是单独运行这样的查询则往往会忽略对并发性的影响。

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- 可以把相关数据保存在一起。
- 数据访问更快。聚簇索引将索引和数据保存在同一个B-Tree中,因此从聚簇索引中获取数据通常比在非聚簇索引中查找要快。
- 使用覆盖索引扫描的查询可以直接使用叶节点的主键值。
- 聚簇数据最大限度地提高了IO密集型应用的性能。但如果数据全部都放在内存中,则访问的顺序就没那么重要了,聚簇索引也就没了优势。
- 插入速度严重依赖插入顺序,按照主键的顺序是加载数据到InnoDB表中速度最快的方式。但如果不是按照主键顺序加载数据,那么在加载完成后最好使用optimize table命令重新组织一下表。
- 更新聚簇索引列的代价很高,因为会强制InnoDB将每个被更新的行移动到新的位置。
- 基于聚簇索引的表在插入新行,或者主键被更新导致需要移动行的时候,可能面临“页分裂”(page split)的问题。当行的主键值要求必须将这一行插入到某个已满的页中时,存储引擎会将该页分裂成两个页面来容纳该行,这就是一次页分裂操作。页分裂会导致表占用更多的磁盘空间。
- 聚簇索引可能导致全表扫描变慢,尤其是行比较稀疏,或者由于页分裂导致数据存储不连续的时候。
- 二级索引(非聚簇索引)可能比想象的要更大,因为在二级索引的叶子节点包含了引用行的主键列。
- 二次索引访问需要两次索引查找,而不是一次。这是因为二级索引中保存的“行指针”的实质。二级索引叶子节点保存的不是指向行的物理位置的指针,而是行的主键值。通过二级索引查找行,存储引擎需要找到二级索引的叶子节点获得对应的主键值,然后根据这个值取聚簇索引中查找到对应的行。
- 索引条目通常远小于数据行大小,所以如果只需要读取索引,那MySQL就会极大地减少数据访问量。这对缓存的负载非常重要,因为这种情况下响应时间大部分花费在数据拷贝上。覆盖索引对于IO密集型的应用也有帮助,因为索引比数据更小,更容易全部放入内存中。
- 因为索引是按照列值顺序存储的(至少在单个数据页内是如此)所以对于IO密集型的范围查询会比随机从磁盘读取每一行数据的IO要少得多。
- 由于InnoDB的聚簇索引,覆盖索引对InnoDB表特别有用。InnoDB的二级索引在叶子节点中保存了行的主键值,所以如果二级索引能够覆盖查询,则可以比main对主键索引的二次查询。
排序 | 是否使用了索引扫描来做排序 |
ORDER BY a | yes |
ORDER BY a, b | yes |
ORDER BY a, b desc | no |
WHERE a = 1 ORDER BY b | yes |
WHERE a > 1 ORDER BY a, b | yes |
WHERE a =1 ORDER BY b, c | no |
WHERE a > 1 ORDER BY b | no |
- 单行访问是很慢的。特别是在机械硬盘存储中(SSD固态硬盘的随意IO要快很多,不过这一点仍然适用)。如果服务器从存储中读取一个数据块只是为了获取其中一行,那么就浪费了很多工作。最好读取的块中能包含尽可能多所需要的行。使用索引可以创建位置引用以提升效率。
- 按顺序访问范围数据是很快的,这有两个原因。第一,顺序IO不需要多次磁盘寻道,所以比随机IO要快很多。第二,如果服务器能够按需要顺序读取数据,那么就不再需要额外的排序操作,并且GROUP BY 查询也无须再做排序和将行按组进行聚合计算了。
- 索引覆盖查询是很快的。如果一个索引包含了查询需要的所有列,那么存储引擎就不需要再回表查找行。这避免了大量的单行访问。
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