mysql索引原理及优化（一）

什么是索引

索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录，所有MySQL索引都以B-tree的形式保存。如果没有索引，执行查询时MySQL必须从第一个记录开始扫描整个表的所有记录，直至找到符合要求的记录。表里面的记录数量越多，这个操作的代价就越高。如果作为搜索条件的列上已经创建了索引，MySQL无需扫描任何记录即可迅速得到目标记录所在的位置。如果表有100万条记录，通过索引查找记录至少要比顺序扫描记录快1000倍。

索引原理如下图：

上图展示了一种可能的索引方式。左边是数据表，一共有两列七条记录，最左边的是数据记录的物理地址（注意逻辑上相邻的记录在磁盘上也并不是一定物理相邻的）。为了加快 Col2 的查找，可以维护一个右边所示的二叉查找树，每个节点分别包含索引键值和一个指向对应数据记录物理地址的指针，这样就可以运用二叉查找在 O(log2n)的复杂度内获取到相应数据。

为表设置索引要付出代价的：一是增加了数据库的存储空间，二是在插入和修改数据时要花费较多的时间(因为索引也要随之变动)。

创建索引可以大大提高系统的性能：

第一，通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。

第二，可以大大加快数据的检索速度，这也是创建索引的最主要的原因。

第三，可以加速表和表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。

第四，在使用分组和排序子句进行数据检索时，同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。

第五，通过使用索引，可以在查询的过程中，使用优化隐藏器，提高系统的性能。

也许会有人要问：增加索引有如此多的优点，为什么不对表中的每一个列创建一个索引呢？
因为，增加索引也有许多不利的方面：

第一，创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加。

第二，索引需要占物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间，如果要建立聚簇索引，那么需要的空间就会更大。

第三，当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。

索引是建立在数据库表中的某些列的上面。在创建索引的时候，应该考虑在哪些列上可以创建索引，在哪些列上不能创建索引。

一般来说，应该在这些列上创建索引：

1、在经常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度；

2、在作为主键的列上，强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构；

3、在经常用在连接的列上，这些列主要是一些外键，可以加快连接的速度；

4、在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的；

5、在经常需要排序的列上创建索引，因为索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序，加快排序查询时间；

6、在经常使用在 WHERE 子句中的列上面创建索引，加快条件的判断速度。

MySQL中的索引的存储类型有两种：BTREE、HASH， 也就是用树或者Hash值来存储该字段。

索引是在存储引擎中实现的：

MyISAM和InnoDB存储引擎：只支持BTREE索引， 也就是说默认使用BTREE，不能够更换。
MEMORY/HEAP存储引擎：支持HASH和BTREE索引。

根据数据库的功能，可以在数据库设计器中创建三种索引：唯一索引、主键索引、聚集索引。

其次还有 非聚集索引、辅助索引。

注意：

1、索引需要占用磁盘空间，因此在创建索引时要考虑到磁盘空间是否足够

2、创建索引时需要对表加锁，因此实际操作中需要在业务空闲期间进行

删除索引

DROP INDEX my_index ON tablename；
或者
ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;

查看表中的索引

SHOW INDEX FROM tablename

查看查询语句使用索引的情况

//explain 加查询语句
explain SELECT * FROM table_name WHERE column_1='';

索引的优缺点

优势：可以快速检索，减少I/O次数，加快检索速度；根据索引分组和排序，可以加快分组和排序；

劣势：索引本身也是表，因此会占用存储空间，一般来说，索引表占用的空间是数据表的1.5倍；索引表的维护和创建需要时间成本，这个成本随着数据量增大而增大；构建索引会降低数据表的修改操作（删除，添加，修改）的效率，因为在修改数据表的同时还需要修改索引表；

索引的分类

常见的索引类型有：主键索引、唯一索引、普通索引、全文索引、组合索引

1、主键索引：即主索引，根据主键pk_clolum（length）建立索引，不允许重复，不允许空值；

ALTER TABLE 'table_name' ADD PRIMARY KEY pk_index('col')；

2、唯一索引：用来建立索引的列的值必须是唯一的，允许空值

ALTER TABLE 'table_name' ADD UNIQUE index_name('col')；

3、普通索引：用表中的普通列构建的索引，没有任何限制

ALTER TABLE 'table_name' ADD INDEX index_name('col')；

4、全文索引：用于文本对象的列构建的索引（下一部分会讲解）

ALTER TABLE 'table_name' ADD FULLTEXT INDEX ft_index('col')；

5、组合索引：用多个列组合构建的索引，这多个列中的值不允许有空值

ALTER TABLE 'table_name' ADD INDEX index_name('col1','col2','col3')；

*遵循“最左前缀”原则，把最常用作为检索或排序的列放在最左，依次递减，组合索引相当于建立了col1,col1col2,col1col2col3三个索引，而col2或者col3是不能使用索引的。

*在使用组合索引的时候可能因为列名长度过长而导致索引的key太大，导致效率降低，在允许的情况下，可以只取col1和col2的前几个字符作为索引

ALTER TABLE 'table_name' ADD INDEX index_name(col1(4),col2（3))；

表示使用col1的前4个字符和col2的前3个字符作为索引

索引总结

优点：提高查询效率

缺点：增删慢，索引文件需要更新，增加内存

什么情况需要用到索引

　　在where条件经常使用
　　该字段的内容不是唯一的几个值，如性别男0，女1
　　字段内容不是频繁变化

关于索引注意事项【重要】:

记住：联合、like、or、null、字符串、in、group  by

1、联合查询 alter table dept add index my_ind (dname,loc)  使用dname或使用两者作为条件才会使用到索引

2、模糊查询在like前面有%百分号开头会失效,因此在使用索引时候，不要使用%开头，否则全表扫描，应写成like "条件%"

3、如果条件中有or，即使其中有条件带索引也不会使用。换言之，就是要求使用的所有字段，都必须建立索引, 我们建议大家尽量避免使用or关键字。or中，条件必须都为索引，否则只要有一个不为索引，则都不会进行索引

4、如果列类型是字符串，那一定要在条件中将数据使用引号引用起来，否则不使用索引。(添加时,字符串必须''), 也就是，如果列是字符串类型，就一定要用 '' 把他包括起来。

SQL优化【重要】：

1、使用group by 分组查询是——默认分组后，还会排序，可能会降低速度

在group by 后面增加 order by null 就可以禁止排序.

explain select * from emp  group by deptno order by null;

2、select * from userId >= 101 和select * from userId > 100   哪个效率高?

在工作中尽量不要使用>= 、 <=因为会做两次全表扫描，使用> 、 <  、 !=、<>

3、应尽量避免在 where 子句中对字段进行 null 值判断，否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描，如：

select id from t where num is null

最好不要给数据库留 NULL，尽可能的使用 NOT NULL 填充数据库。不要以为 NULL 不需要空间，比如：char(100) 型，在字段建立时，空间就固定了， 不管是否插入值（NULL 也包含在内），都是占用 100 个字符的空间的，如果是 varchar 这样的变长字段， null 不占用空间。

4、in 和 not in 也要慎用，否则会导致全表扫描，如：

select id from t where num in(1,2,3)

对于连续的数值，能用 between 就不要用 in 了：

select id from t where num between 1 and 3

很多时候用 exists 代替 in 是一个好的选择：

select num from a where num in(select num from b)

用下面的语句替换：

select num from a where exists(select 1 from b where num=a.num)

更多参考：

http://www.cnblogs.com/yunfeifei/p/3850440.html