MySQL資料庫索引原理及優化策略

2023-11-22 14:01:24

1 索引

索引概念

索引是一種特殊的檔案，包含著對資料表裡所有記錄的參照指標。可以對錶中的一列或多列建立索引，並指定索引的型別，各類索引有各自的資料結構實現。

索引作用

資料庫中的表、資料、索引之間的關係，類似於書架上的圖書、書籍內容和書籍目錄的關係，索引所起的作用類似書籍目錄，可用於快速定位、檢索資料。索引可以極大地提高資料庫的效能。

索引的使用場景

要考慮對資料庫表的某列或某幾列建立索引，需要考慮以下幾點：

資料量較大，且經常對這些列進行條件查詢。
該資料庫表的插入操作，及對這些列的修改操作頻率較低。
索引會佔用額外的磁碟空間。

2 索引分類

從索引儲存結構劃分：BTree索引、Hash索引、FULLTEXT全文索引、RTree索引
從應用層次劃分：普通索引，唯一索引，主鍵索引，複合索引
從索引鍵值型別劃分，主鍵索引，輔助索引（二級索引）
從資料儲存和索引鍵值邏輯關係劃分：聚集索引（聚簇索引）非聚集泰引（非聚簇索)
從索引列數量劃分：單列索引，複合索引

B樹索引和B+樹索引區別

區別:

資料的儲存位置不同：B+樹儲存在葉子節點，B樹儲存在所有的節點中

體現出B+樹優勢：節點不儲存data，這樣一個節點就可以儲存更多的key。可以使得樹更矮，所以IO操作次數更少。查詢效能穩定：每次查詢都是從根節點遍歷到葉子節點，查詢路徑長度相同，即每次查詢效率相當，時間複雜度固定是O（log（n)）

葉子節點的指向：B+樹相鄰的葉子節點通過指標相連，B樹沒有

體現出B+樹優勢：所有葉子節點形成有序連結串列，便於範圍查詢

3 索引操作

建立主鍵索引

-- 在建立表的時候，直接在欄位名後指定 primary key
create table user1(id int primary key, name varchar(30));
-- 在建立表的最後，指定某列或某幾列為主鍵索引
create table user2(id int, name varchar(30), primary key(id));
-- 建立表以後再新增主鍵
create table user3(id int, name varchar(30));
alter table user3 add primary key(id);

主鍵索引的特點：

一個表中，最多有一個主鍵索引，當然可以使符合主鍵
主鍵索引的效率高（主鍵不可重複）
建立主鍵索引的列，它的值不能為null，且不能重複
主鍵索引的列基本上是int

唯一索引的建立

-- 在表定義時，在某列後直接指定unique唯一屬性。
create table user4(id int primary key, name varchar(30) unique);
-- 建立表時，在表的後面指定某列或某幾列為unique
create table user5(id int primary key, name varchar(30), unique(name));
-- 建立表以後再新增unique
create table user6(id int primary key, name varchar(30)）；
alter table user6 add unique(name);

唯一索引的特點：

一個表中，可以有多個唯一索引
查詢效率高
如果在某一列建立唯一索引，必須保證這列不能有重複資料
如果一個唯一索引上指定not null，等價於主鍵索引

普通索引的建立

--在表的定義最後，指定某列為索引
create table user8(id int primary key,
name varchar(20),
email varchar(30),
index(name)
);
--建立完表以後指定某列為普通索引
create table user9(id int primary key, name varchar(20), email varchar(30));
alter table user9 add index(name); 
-- 建立一個索引名為 idx_name 的索引
create table user10(id int primary key, name varchar(20), email varchar(30));
create index idx_name on user10(name)；

普通索引的特點：

一個表中可以有多個普通索引，普通索引在實際開發中用的比較多
如果某列需要建立索引，但是該列有重複的值，那麼我們就應該使用普通索引

查詢索引

show keys from 表名

mysql> show keys from goodsG
*********** 1. row ***********
Table: goods <= 表名
Non_unique: 0 <= 0表示唯一索引
Key_name: PRIMARY <= 主鍵索引
Seq_in_index: 1
Column_name: goods_id <= 索引在哪列
Collation: A
Cardinality: 0
Sub_part: NULL
Packed: NULL
Null:
Index_type: BTREE <= 以二元樹形式的索引
Comment:
1 row in set (0.00 sec)

show index from 表名;
desc 表名

刪除索引

刪除主鍵索引： alter table 表名 drop primary key;
其他索引的刪除： alter table 表名 drop index 索引名；索引名就是show keys from 表名中的Key_name 欄位

mysql> alter table user10 drop index idx_name;

drop index 索引名 on 表名

mysql> drop index name on user8

索引建立原則

比較頻繁作為查詢條件的欄位應該建立索引
唯一性太差的欄位不適合單獨建立索引，即使頻繁作為查詢條件
更新非常頻繁的欄位不適合作建立索引
不會出現在where子句中的欄位不該建立索引

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