一、索引类型

  在MySQL中,存储引擎使用索引,首先在索引中找到对应值,然后根据匹配的索引记录中找到对应的行。

  无论是多么复杂的ORM工具,在精妙和复杂的索引面前都是"浮云"。这里只详细描述B-Tree,其他的简要说明....

1.1 B-Tree

前面介绍过B+树这种数据结构:

大多数引擎都支持这种索引。Arch引擎是一个例外:5.1之前Archive不支持任何索引。我们使用B-Tree,是因为这是MySQL中的关键字。实际上底层很可能不同,例如NDB集群存储引擎使用的是T-Tree结构,InnoDB使用的是B+Tree。

不同的实现性能肯定不同,这里不做讨论。

B-Tree通常意味着所有的值都是按顺序存储的,并且每一个叶子到根的距离相同。下图说明了B-Tree索引的抽象表示,大致反应了InnoDB是如何工作的。

B-Tree索引能够加快访问数据的速度,因为存储引擎不再需要进行全表扫面需要的数据,取而代之的是从索引的根节点开始搜索。根节点的槽中存放了指向子节点的指针,存储引擎根据这些指针向下层寻找,最终找到对应的值或者该记录不存在。

叶子节点比较特别,它们的指针指向的被索引的数据,而不是其他的节点页(不同引擎的指针类型不同)。

B+ 树适合范围查找数据,按照字母顺序连续的值就行查找非常合适的。

索引中包含了last_name、first_name和dob列,其索引结果如下图所示:

B-Tree索引对其他类型查询有效:依旧以上面的索引为例,last_name+first_name+dob

  • 全值匹配:和索引中的所有列匹配
  • 最左前缀:即只使用索引的第一列
  • 匹配列前缀:匹配某一个列的值的开头部分,这里也只使用索引的第一列。
  • 匹配范围值:也只是第一列
  • 精确匹配某一个列并且范围另一列:即第一列全匹配,第二列范围匹配。
  • 只访问索引的查询:即查询只需要访问索引,无须访问数据行。

因为索引中的节点是有序的,因此索引还可以用于ORDER BY 操作,一般来说,如果B-Tree能以某种方式查找到值,那么也可以按照这种方式排序,因此以上的匹配的方式不但适用于查询,也适用于排序。

以下情形不适用于B-Tree索引:

  • 如果不是从索引最左列开始查找,无法使用索引,必须使用到last_name
  • 不能跳过索引中的列,不能使用last_name+dob
  • 如果查询有某个列的范围查询,则其右边所有列无法使用索引优化查找。例如查询WHERE last_name='Smith' AND first_name LIKE 'J%' AND dob='1976-12-23'。这个查询只能用到索引的前2列,因为LIKE这里是一个范围查询。

查询时索引列的顺序多么的重要:这些限制都和索引列的顺序有关。

1.2 Hash索引

hash index: 基于hash表实现,只有精确查询才有效。对于每一行数据,存储引擎都会对所有的索引项计算一个hash code。哈希索引将所有的hash code存储在索引中,并同时在hash表中保存指向每个数据行的指针。

只有Memory引擎显示支持hash索引,也是memory引擎的默认类型。

由于只需要存储对应的hash值,因此索引的结构非常紧凑,所以索引的结构非常紧凑,这也让哈希索引查找的速度非常的快。然后,哈希索引也有它的限制:

  • 由于只包含hash值和行指针,因此不能使用索引的值来避免读取行,你一定要读取到行,哪怕你只访问这一列。
  • hash是无序的,因此不能用于排序
  • 不支持部分索引列匹配,因为hash的是全部内容
  • 只支持=,IN(),<=>,不支持任何范围
  • hash冲突多会导致维护代价

因此,Hash只适用于某些特殊的场合。

注意,前文中说的是只有Memory引擎显示支持这种索引,InnoDB这种会隐式的支持,偷偷的支持。InnoDB有一个功能被称为"自适应HASH索引"。当InnoDB注意到某些索引值被用的非常频繁时,它会在内存中基于B-Tree索引之上再创建一个hash索引,这样就让B-tree索引也具有hash索引的一些优点,比如hash的快速查找。

....

1.3 R-Tree

空间索引。MyISAM的R-Tree一般。这里略过

1.4 全文索引

FullText,搜索中常用的,略,MyISAM支持

1.5 其他

TokuDB使用的分形树索引(fractal tree index),这是一种新的数据结构,既有B-Tree的很多优点,也避免了B-Tree的一些缺点。

二、索引优点

使用索引可以快速定位到表的指定位置,但是这不是索引的唯一作用。

最常见的B-Tree索引,按照顺序进行存储数据,因此MySQL可以用来做ORDER BY和GROUP BY 操作。因为数据是有序的,所以B-Tree会将相关的列值存储在一起。最后因为索引中存储了实际的列值,索引某些查询只使用索引就能完成全部查询。据此特性,有三个有点:

  • 大大减少了服务器扫面的数据量
  • 帮助服务器避免排序和临时表。(大规模排序可能用到临时表的)
  • 索引可以将随机I/O变为顺序I/O。(还是那样说,机械硬盘顺序IO很重要,跟事务日志差不多)

索引的内容非常庞大,这里基本只是简介... 比如如何评价一个索引是否适合某个查询的有"三星系统":

  将相关记录放到一起获得一星

  索引中数据顺序和查找中的排列顺序一致则二星

  索引中包含了全部列则是三星。。。

尽管有这么优点?索引是最好的解决方案吗?

  不是。索引会带来额外的开销,只有利大于弊才值得。对于非常小的表,不需要,全表扫描即可。对于中到大型的表,索引就非常有效。对于特别大的表,索引就可能会成为负担。此时需要一种技术直接区分查询出需要的一组数据,而不是一条一条,比如分区技术。

  如果表的数量特别多,则可以建立一个元数据信息表。路由表等等。这样在查询时可以忽略那些没有必要的表,这是种常用的技巧。对于TB级别的数据,定位单条数据的意义不大,所以经常会使用块级别元数据技术来替代索引。

三、高性能索引策略

3.1 独立的列

我们经常会看到一些查询不当地使用索引,或者使得MySQL无法使用已经存在的索引。如果查询的列不是独立的,则MySQL就不会使用索引。"独立的列"是指索引列不能是表达式的一部分,也不能是函数的参数。

例如:

  SELECT actor_id FROM sakila.actor WHERE actor_id + 1 = 5;

  SELECT ... WHERE TO_DAYS(CURRENT_DATE) -TO_DAYS(date_col) <= 10;

3.2 前缀索引和索引选择性

有时候需要索引很长的字符列,这回让索引变的大而且慢。

可以索引开始的部分字符。

一般情况下某个列前缀的选择性也是足够高的,足以满足查询性能了,对于BLOB,TEXT或者很长的VARCHAR,必须使用前缀索引。

诀窍在于要选择足够长的前缀以保证较高的选择性。

为了要找合适长度,需要找到常见的值列表,然后进行比较。

以一个表进行说明,首先查询最频繁的字段...

上面的值都出现多次,再找到最频繁出现的城市前缀,先从3个前缀字母开始:

嗯,前缀太频繁了,这证明3这个长度不够...继续尝试下增加到7

目前到7的话,感觉差不多,其实还有一种更好的计算方式...

看到上图中6->7七本没有什么增长,7 这个数字是比较合适的,因此创建索引...

ALTER TABLE sakila.city_demo ADD KEY (city(7));

此时前缀索引更小、更快,但是有缺点:没有办法进行ORDER BY 和GROUP BY,也无法使用前缀索引做覆盖扫描。

3.3 多列索引

很多人对多列索引的理解都不够。一个常见的错误就是,为每个列创建独立的索引,或者按照错误的顺序创建多列索引。

先来看第一个问题,为每个列创建独立的索引,SHOW CREATE TABLE一下,可能出现:

这种索引策略,比如说"把WHERE条件里面的列都建上索引",这样的建议是非常错误的。

你这样最好的情况只是"一星"索引,其性能比起真正优秀的索引可能只差几个数量级。有时如果无法创建一个"三星"索引,那么不如忽略掉WHERE字句,集中精力优化索引列的顺序,或者创建一个全覆盖索引。

MySQL在5.0之后引入了一种"索引合并"的策略,一定程序上可以使用表的多个单列来定位指定的行。

例如,表film_actor在字段film_id和actor_id上各有一个单列索引。创建SQL语句如下:

CREATE TABLE `film_actor` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`actor_id` int(11) NOT NULL,
`film_id` int(11) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `film_actor_film_id` (`film_id`) USING BTREE,
KEY `film_actor_actor_id` (`actor_id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=40001 DEFAULT CHARSET=latin1;

 对于下面这个语句,这2个索引不是个好的选择:

老版本的MySQL中,这甚至可能会使用全表扫描。除非改为下面的语句:

MySQL5.0之后,查询能够同时使用这2个单列索引进行扫描,并且将结果合并。这种算法有三个变种:

  OR条件的联合(union)

  AND条件的相交

  组合前2种情况.

使用explain看到结果如下:

MariaDB [demo]> explain select film_id, actor_id from film_actor where actor_id=100 or film_id=100\G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: film_actor
type: index_merge
possible_keys: film_actor_film_id,film_actor_actor_id
key: film_actor_actor_id,film_actor_film_id
key_len: 4,4
ref: NULL
rows: 398
Extra: Using union(film_actor_actor_id,film_actor_film_id); Using where

MySQL会使用这类技术优化复杂查询。索引合并策略有时候是一种优化的结果,但是实际上更多时候说明表上的索引真的很糟糕。

  • 当服务器出现对多个索引做相交操作时(通常意味有多个AND条件),通常意味着需要一个多列索引,而不是独立的单列索引。
  • 当服务器需要对多个索引做联合操作(通常有多个OR条件),通常要耗费大量的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"中,优化器只关心随机页面读取。这会使得查询成本被"低估",导致该执行计划还不如全表扫描。这样不但会消耗更多的CPU和内存资源,还可能影响查询的并发性,但是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。通常来说,还不如像在MySQL4.1或更早的时代,将查询改写成UNION的方式更好。

当看到EXPLAIN中看到有索引合并,应该好好检查一下查询和表的结构,是否可以优化?也可使用optimizer_switch来关闭索引合并功能。也可以使用IGNORE INDEX提示让优化器忽略掉某些索引。

3.4 选择合适的索引顺序

在一个多列的B-Tree索引中,索引列的顺序意味着首先按照最左列进行排序,其次是第二列等等。所以,索引可以按照升降序扫描...等等。

在"三星索引"中,列的顺序至关重要。

有一个经验法则: 将选择性最高的列放到索引最前列,这个建议有用吗?某些场景下有用,但是通常不如避免随机IO和排序那么重要。

当不需要考虑排序和分组的时候,上述经验是很好的。这时候索引的作用只是用于优化WHERE条件的查找。这样设计的索引确实能最快的过滤出需要的行。然后,性能不是只依赖于所有索引列的选择性(整体基数),也和具体的查询值有关系。

以下面的查询为例:

SELECT * FROM payment WHERE staff_id = 2 AND customer_id = 584;

额,是应该创建一个(staff_id, customer_id)还是换个顺序?可以跑一些查询来确定表中值的分布情况,并确定哪个列的选择性最高。可以先用查询预测一下,看各个WHERE条件的分支对应的数据基数有多大:

貌似应该把customer_id放到前面去,因为瞬间过滤出了只剩30条。

但是,有个问题,这样非常依赖于选定的具体值,对其他值可能很不公平。

因此,综合考虑,还是应该依靠全局基数和选择性,而不是某个具体查询

不同的customer_id出现的更多,选择性更高,所以应该把customer_id放置在第一列。

ALTER TABLE payment ADD KEY(customer_id, staff_id)

但是当使用前缀所以你的时,在某些条件值的基数比正常值高情况下,即某些特殊的情况,比如说cutomer_id=1 staff_id=100的时候,staff_id就能过滤出更少,问题就来了,你考虑的是一般情况,总会有特殊情况。这实际上是一个非常典型的问题。

下面举一个真实案例:在一个用户分享购买商品和购买经验的论坛上,有一个特殊表的查询非常慢:

使用explain进行分析:

使用了联合索引,而且考虑了全局基数,非常合理。但是,考虑这个值的特殊情况:

。。。userId=1288826的最少,userId在前面才是合理的。

最后解决办法是:修改应用程序,禁止针对这类用户和组执行这个查询。

3.5 聚簇索引

聚簇索引不是一种单独的索引类型,而是一种数据存放方式。数据存放是由存储引擎所实现的,InnoDB的聚簇引擎实际上在同一个结构中保存了B-Tree索引和数据行。

当表中有聚簇索引时,它的数据行实际上存放在索引的叶子页(leaf page)中。"聚簇"表示数据行和相邻的键值紧凑的存储在一起。因为无法同时把数据行存放在2个不同的地方,所以一个表只能有一个聚簇索引。(不过,覆盖索引可以模拟多个聚簇索引的情况)。

因为是存储引擎负责实现索引,因此不是所有的存储引擎都支持聚簇索引,这里主要关注InnoDB。

上图展示了聚簇索引的记录如何存放:

  1. 这里是有一个字段是索引,11, 21, 91 ,1 ,2...

  2. 这里叶子节点中包含了全部行的数据

InnoDB通过主键聚集数据,也就说"被索引的列"就是主键.

如果没有定义主键,InnoDB会选择一个唯一的非空索引来替代。如果没有这样的索引,InnoDB会隐式的定义一个主键来作为一个聚簇索引。InnoDB只聚集同一个页面中的记录,包含相邻键值的页面可能会相距甚远。

聚簇主键可能对性能有帮助,也可能导致严重的性能问题。

优点:

  • 可以把相关数据保存在一起。
  • 数据访问更快,索引和数据保存在同一个B-Tree中,因此更快。
  • 使用覆盖索引扫描的查询

缺点:

  • 聚簇数据最大限度的提高了I/O密集型应用的性能,但是如果数据全部放置在内存中,那么聚簇索引不重要。
  • 插入速度严重依赖于插入顺序,按照主键的顺序是加载数据到InnoDB表中速度最快的方式,但是如果不是按照主键顺序加载,最好在加载完成之后使用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InnoDB会将每个被更新的行移动到新的位置
  • 基于聚簇索引的表插入新行,或者主键被更新导致需要移动行的时候,可能面临"页分裂"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2个页面来容纳该行,这就是一次页分裂操作。这会造成占用更大的空间。
  • 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
  • 二级索引的访问需要二次查找

为什么需要二次查找?因为二级索引中保存的不是指向行的物理指针,而是行的主键值。因此二级索引去查找,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,然后根据这个值去聚簇索引中查找对应的行。这里做了重复的工作:二次B-Tree查找而不是一次。

在InnoDB表中按照主键顺序插入行

  如果正在使用InnoDB表并且没有什么数据需要聚集,那么可以定义一个代理键,就是一个和应用无关的id,最简单的方法就是使用AUTO_INCREMENT自增列。这样可以保证数据行是顺序写入,根据主键做关联操作的性能也会更好。

下面以书中的一个基准测试为例,创建2张表做测试,一张自增id,一张不是。

首先,在一个有足够容纳能力的索引服务器上向这2张表各插入100w条数据,然后继续插入300w,让索引大小超过服务器的内存容量,结果如下:

结果说明UUID的主键插入花费时间更长,索引占用的空间也更大。

  • 如果主键是顺序的,InnoDB可以把每一条记录都存储在上一条记录的后面。当达到页的最大填充因子时(InnoDB默认的最大填充因子是页大小的15/16,留出部分空间用于以后的修改),下一条记录会写入新的页中。
  • 如果主键不是顺序(UUID)的,新行的主键值不一定比之前的大(索引肯定要是有序的,才好查找),所以InnoDB无法简单地总是把新行插入到索引的最后,而是要寻找新的文职,这需要额外工作且数据分布不够优化。

下面总结的是UUID的缺点:

写入的目标页可能已经刷入的磁盘或者内存缓存中已经移除了,或者还没有被加载到缓存中,InnoDB在插入前不得不先找磁盘读取这目标页,这就是随机IO,还是大量的随机IO.

因为写入乱序,InnoDB不得不频繁页分裂,以便为新的行为分配空间,页分裂导致大量移动数据,一次插入最少修改3个页(一个分裂成2个,再移动就是3个),而不是1个页。

由于频繁的分裂,页的分布会非常的稀疏,而且不规则地被填充,所以最终数据会有碎片。

3.6 覆盖索引

通常大家优化索引都是根据查询的WHERE条件。不过优秀的索引方案应该考虑整个语句。

比如说如果一个索引包含(或者覆盖)所有需要查询的字段的值,我们就 称为"覆盖"索引。

如果可以只扫描索引

  • 索引条目通常远小于数据行。极大的减少数据访问量,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。
  • 索引是按照列值顺序存储的,至少在单个页如此,所以对于I/O密集型的范围查询比会随机磁盘读取每一行的数据少的多。对于某一些引擎,比如MyISAM和Percona XtraDB, 甚至可以通过OPTIMIZE命令使得索引完全顺序排列。
  • 一些存储引擎如MyISAM在内存中只缓存索引。
  • 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,如果二级主键能够覆盖查询,则可以避免对主键索引的二次查询。

不是所有类型的索引都能成为覆盖索引,覆盖索引必须要存储了索引列的值,而哈希索引,空间索引和全文索引都不存储,因此B-Tree索引才能成为覆盖索引。

当发起一个覆盖索引时,explain中的Extra列中可以看到"Using index"的信息。

索引的覆盖查询可能还有很多陷阱。MySQL查询优化器在执行查询前判断是否有一个索引能进行覆盖。假设你的索引覆盖了WHERE条件中的字段,但是没有覆盖查询的字段。如果条件为假,MySQL5.5和更早的版本也总是会回表获取数据行,尽管不需要这行,下面是一个例子。

  • 没有索引能够覆盖这个额查询。因此你是select *。不过还有一个捷径:WHERE条件列是可以覆盖的,因此MySQL可以使用该索引找到对应的actor并检查title是否匹配先,过滤之后再去读取需要的数据行。
  • MySQL不能在索引中执行LIKE操作。这是底层存储引擎API的限制。MySQL能在索引中做最左前缀匹配的LIKE比较,因为该操作可以转换为简单的比较操作。

有一种非常巧妙的方式可以解决该问题,首先扩充索引为3个数据列(actor, title, prod_id),然后用如下方式重写查询:

我们称这种方式为延迟关联,因为延迟了对列的访问。在查询的第一阶段可以利用到覆盖索引:

SELECT prod_id FROM products WHERE actor ='SEAN CARREY' AND title like '%APOLLO%';

这条语句中使用了actor,因此可以用到最左索引,同时索引中包含了查询需要的prod_id,因此是覆盖索引,先过滤出所有的prod_id,然后根据聚簇索引去关联。

在大所数存储引擎中,覆盖索引只能覆盖那么只访问索引中部分列的查询。不过InnoDB的二级索引不一样,它还包含了主键的值,这是一个额外的列。

3.7 使用索引扫描来排序

MySQL有2种方式来生成有序的结果:

  通过排序操作;

  或者按照索引进行顺序扫描;

如果EXPLAIN出来的type列为index,则表明MySQL使用了索引扫描来排序。和("Using index"完全不同)。

扫描索引本身是很快的,因为只需要从一条索引记录移动到紧接着的下一条记录。但是如果索引不能覆盖到全部需要的列,那就不得不扫描一条记录都回表查询一次,基本上都是随机IO,因此按照索引读取数据的速度通常比顺序扫描全表慢,尤其是在I/O密集型的工作负载时。

MySQL可以使用同一个索引既满足排序,又用于查找行。因此,如果可能,设计索引时应该尽可能地同时满足这2种任务,这样是最好的。

只有索引的列顺序和ORDER BY字句的顺序完全一致,并且所有的列排序方向(倒序或者正序)都一样时,MySQL才能够使用索引来对结果做排序。如果查询需要关联多张表,则只有当ORDER BY 字句引用的字段全部为第一个表时,才能使用索引做排序。ORDER BY字句和查找型查询的限制是一样的:需要满足索引的最左前缀的要求;否则,MySQL都要执行排序操作,而无法利用索引排序。

有一种情况特殊,如果条件中规定了第一列是常数,则可以不考虑最左前缀。比如rental表有一个索引(rental_date, inventory_id, customer_id)。则可以:

下面列举一些不使用索引排序的例子:

(1) 一个正序,一个逆序

... WHERE rental_date='2015-05-25' ORDER BY inventory_id DESC, customer_id ASC;

(2) 列不在索引中

... WHERE rental_date='2015-05-25' ORDER BY inventory_id , staff_id;

(3) WHERE和ORDER BY无法构成最左前缀:

... WHERE rental_date='2015-05-25' ORDER BY customer_id;

(4) WHERE不是常量且无法构成最左前缀

... WHERE rental_date>'2015-05-25' ORDER BY inventory_id, customer_id;

(5) WHERE条件上有多个等于,也是范围查询

... WHERE rental_date='2015-05-25' AND inventory_id IN (1,2) ORDER BY customer_id;

3.8 重复索引问题

重复索引:在相同的列上按照相同的顺序创建的相同类型的索引。

例如:

  

MySQL的唯一约束和主键约束都是通过索引。因此,上面写法非常重复。

冗余索引则不同,如果索引(A,B),那么(A)就是一个冗余的,如果是(B,A)就不是冗余的。

大多数情况下都不需要冗余索引,应该是扩展索引而不是创建新索引。但是有时候也可能要使用冗余索引,因为扩展已经存在的索引会导致其太大。

而且索引越多,插入速度会越慢。

因此,统计索引的使用频率也很关键,最简单有效的办法是在Percona Server或者MariaDB中打开userstates服务器变量,让服务器运行一段时间,再通过查询INFOMATION_SCHEMA.INDEX_STATISTICS可以查询索引的使用频率。

还可以使用Percona Toolkit中的pt-index-usage,该工具可以读取查询日志。

四、一个例子

在MySQL中,可以使用命令:

show index from <tbl.name>\G

来查看索引详细信息。MySQL手册中对每个字段都有说明,这里想要说明的是Cardinality表示是索引列的基数,即存储引擎估计索引列有多少不同的值。

假设这一个网站的用户表设计:
  字段有国家、地区、城市、性别、眼睛颜色、等等。
  查询必须根据用户的最后在线时间,其他会员对用户的评分等进行排序。

一、首选得支持多种条件

考虑每个字段的选择性:

  country列的选择性通常不高,但是可能很多查询会用到。
  sex的选择性太低,也会在查询用到
  但是考虑到查询频率,还是建议在创建不同组合时候将(sex, country)列作为前缀。

但是之前说过,选择性低不需要索引。但是这样做的理由有2个:
  如果前述几乎所有的查询都会用到sex列,甚至可能有些禽兽只搜索女用户,加上这列也没啥坏处

  如果你没有用sex列,还可以加上条件SEX IN ('m','f')来让MySQL选择索引么,这招对sex这样的列很有效,国家country还是算了吧,country太多了,IN()列表太长。

不过这表明了一个原则:你得考虑表中所有的选项

接下来考虑其他常见WHERE条件的组合,并要了解哪些情况下会很慢。
  (sex,country,age)上的索引就很明显
  (sex,country,region,age)
  (sex,country,region,city,age)这样的组合可能都有需要。。。

这样下去索引很多,这也没办法,先这样吧。。。实在不行你IN很多国家也是可以的,别太多,太多的IN可能极大降低查询性能。
你可能注意到了,age会被设计在最后面,为什么?因为age一般都是范围查询,范围查询一般都放置在最后面。

(二)、避免多个范围条件

前面说过:范围条件的话后面索引无法用到!
但是,要注意:
  where acotr_id > 45 是范围查询
  where actor_id in (1,2,3) 不是,这是多个等值查询

(三)、优化排序

使用文件排序对小数据集是很快的,但是如果查询匹配的结果有上百万行的话会怎么样。

SELECT <cols> FROM profiles WHERE sex='M' ORDER BY rating LIMIT 10;

这个查询用到了ORDER BY 和 LIMIT,没有索引的话会很慢...
如果翻到很后面的页...就像这样

SELECT <cols> FROM profiles WHERE sex='M' ORDER BY rating LIMIT 100000,10;

无论如何创建索引,这种查询都是个严重的问题。因为随着偏移量的增加,MySQL需要花费大量的时间来扫描需要丢弃的数据。反范式化、预先计算和缓存可能是解决这类查询的仅有策略。

一个更好的办法是限制用户能够翻页的数量,实际上这对用户的体验影响不大,因为用户很少会真正在乎搜索结果的第100000页。

优化这类索引的另一个比较好的策略是用延迟关联。再根据主键关联原表获取所需要的行。这可以减少MySQL扫描那些需要丢弃的行数。下面这个查询展示了如何高效的使用(sex, rating)索引进行排序和分页。

select <cols> FROM profiles INNER JOIN (
SELECT <primary key cols> FROM profiles
WHERE x.sex='M' ORDER BY rating LIMIT 1000000,10
) AS x USING (primary key cols);

这条sql很漂亮,内部sql用到了排序,且用了覆盖索引,首先where条件中是一个常量 sex,ORDER BY条件中使用的是rating,刚好能够使用到(sex,rating)索引,同时,查询出来的数据是primary key,我们知道由于InnoDB中的使用的是聚簇索引,二级索引中的叶子节点中包含了主键信息,因此是一个覆盖索引。最后通过内关联根据id搜索即可,这才是我们需要的查询路线。

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