MySQL高级知识(六)——索引优化

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前言:索引优化的目的主要是让索引不失效,本篇通过相关案例对索引优化进行讲解。


0.准备

创建经典的tb_emp表。

    DROP TABLE IF EXISTS `tb_emp`;
    CREATE TABLE `tb_emp` (
      `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `name` varchar(20) NOT NULL,
      `age` int(11) NOT NULL,
      gender varchar(10) NOT NULL,
      email varchar(20),
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
    -- ----------------------------
    INSERT INTO `tb_emp` (name,age,gender,email) VALUES ('Tom', '22','male','1@qq.com');
    INSERT INTO `tb_emp` (name,age,gender,email) VALUES ('Mary', '21','female','2@qq.com');
    INSERT INTO `tb_emp` (name,age,gender,email) VALUES ('Jack', '27','male','3@qq.com');
    INSERT INTO `tb_emp` (name,age,gender,email) VALUES ('Rose', '23','female','4@qq.com');

注:创建了tb_emp表,并插入了4条数据。

1.最佳左前缀法则

#1.定义:在创建了多列索引的情况下,查询从索引的最左前列开始且不能跳过索引中的列。

最佳左前缀法则就是说如果创建了多个索引,在使用索引时要按照创建索引的顺序来使用,不能缺少或跳过,当然如果只使用最左边的索引列,也就是第一个索引是可以的,通俗理解:“带头大哥不能死,中间兄弟不能断”。要点:“头不能掉”。下面将用案例进行说明。

#2.创建组合索引,并执行explain。

Case 1:

20191027300112\_1.png

分析:

①索引的创建顺序为name,age,gender;

②直接使用name(带头大哥)作为条件,可以看到type=ref,key_len=82,ref=const,效果还不错。

Case 2:

20191027300112\_2.png

分析:

没使用带头大哥(name),直接用兄弟,type=ALL,为全表扫描。

Case 3:

20191027300112\_3.png

20191027300112\_4.png

分析:

①对比上面两句sql语句可发现:我们使用:火车头(name)和中间车厢(age)、火车头(name)和车尾(gender)。

②虽然type=ref,但是观察key_len和ref两项,并对比Case1中的结果,可得出在使用火车头(name)和车尾(gender)时,只使用了部分索引也就是火车头(name)的索引。

③通俗理解:火车头单独跑没问题,火车头与直接相连的车厢一起跑也没问题,但是火车头与车尾,如果中间没有车厢,只能火车头自己跑。

Case 4:

20191027300112\_5.png

分析:

火车头加车厢加车尾,三者串联,就变成了奔跑的小火车。type=ref,key_len=128,ref=const,const,const。

最佳左前缀法则总结:带头大哥不能死,中间兄弟不能断;带头大哥可跑路,老二也可跟着跑,其余兄弟只能死

2.不要在索引列上做任何操作

在索引列上做任何操作(计算、函数、(自动or手动)类型转换),会导致索引失效从而转向全表扫描。

Case 1:

20191027300112\_6.png

分析:

这里使用了函数计算,type=ALL,导致索引失效。

Case 2:

20191027300112\_7.png

分析:

将name=‘Tom’的值修改为‘123’,使用sql后,发生了类型转换,type=ALL,导致全表扫描。

结论:在索引列上做任何操作,都会导致索引失效转向全表扫描。

3.范围右边全失效

存储引擎不能使用索引中范围右边的列,也就是说范围右边的索引列会失效。

Case 1:

20191027300112\_8.png

Case 2:

20191027300112\_9.png

Case 3:

20191027300112\_10.png

Case 4:

20191027300112\_11.png

对以上4个case进行分析:

①条件单独使用name时,type=ref,key_len=82,ref=const。

②条件加上age时(使用常量等值),type=ref,key_len=86,ref=const,const。

③当全值匹配时,type=ref,key_len=128,ref=const,const,const。说明索引全部用上,从key_len与ref可以看出。

④当使用范围时(age>27),type=range,key_len=86,ref=Null,与Case 1、Case2和Case3可知,使用了部分索引,但gender索引没用上(与Case 3对比)。

结论:范围右边的索引列失效。

4.尽量使用覆盖索引

尽量使用覆盖索引(查询列和索引列尽量一致,通俗说就是对A、B列创建了索引,然后查询中也使用A、B列),减少select *的使用。

Case 1:

20191027300112\_12.png

Case 2:

20191027300112\_13.png

分析:

对比Case1和Case2,Case1使用select *,Case2使用覆盖索引(查询列与条件列对应),可看到Extra从Null变成了Using index,提高检索效率。

5.使用不等于(!=或<>)会使索引失效

20191027300112\_14.png

结论:使用!=会使type=ALL,key=Null,导致全表扫描,并且索引失效。

6.is null 或 is not null也无法使用索引

Case 1:

20191027300112\_15.png

Case 2:

20191027300112\_16.png

分析:

在使用is null的时候,索引完全失效,使用is not null的时候,type=ALL全表扫描,key=Null索引失效。

这里的例子可能有点特殊,具体情况肯能和case上的有所不同,但是还是要注意is null和is not null的使用。

7.like通配符以%开头会使索引失效

Case 1:

20191027300112\_17.png

Case 2:

20191027300112\_18.png

Case 3:

20191027300112\_19.png

分析:

①like的%位置不同,所产生的效果不一样,当%出现在左边的时候,type=ALL,key=Null(全表扫描,索引失效),当%出现在右边的时候,type=range,索引未失效。

②like查询为范围查询,%出现在左边,则索引失效。%出现在右边索引未失效。口诀:like百分加右边。

但是在实际生产环境中,%仅出现在右边可能不能够解决我们的问题,所以解决%出现在左边索引失效的方法:使用覆盖索引。

Case 4:

20191027300112\_20.png

分析:对比Case1可知,通过覆盖索引type=index,并且使用了Using index,从全表扫描变成了全索引扫描,还是不错的。

Case 5:

20191027300112\_21.png

分析:这里出现type=index,因为主键自动创建唯一索引。

Case 6:

20191027300112\_22.png

分析:上面四组explain执行的结果都相同,表明都使用了索引,从这里可以深刻的体会到覆盖索引:完全吻合或者沾边(age),都可以使type=index。

Case 7:

20191027300112\_23.png

分析:由于只在(name,age,gender)上创建索引,当包含email时,导致结果集偏大(email未建索引)【锅大,锅盖小,不能匹配】,所以type=ALL。

8.字符串不加单引号导致索引失效

Case 1:

20191027300112\_24.png

分析:上述两条sql语句都能查询出相同的数据。

Case 2:

20191027300112\_25.png

20191027300112\_26.png

分析:

通过explain执行结果可以看出,字符串(name)不加单引号在查询的时候,导致索引失效(type=ref变成了type=ALL,并且key=Null),并全表扫描。

结论:varchar类型的字段,在查询的时候不加单引号导致索引失效,转向全表扫描。

9.少用or,用or连接会使索引失效

20191027300112\_27.png

结论:通过上述explain的执行结果可看出,在使用or连接的时候type=ALL,key=Null,索引失效,并全表扫描。

总结

①全值匹配。

②最佳左前缀法则:带头大哥不能死,中间兄弟不能断;带头大哥可跑路,老二也可跟着跑,其余兄弟只能死

③索引列上不计算。

④覆盖索引记住用。

⑤不等于、is null、is not null导致索引失效。

⑥like百分加右边,加左边导致索引失效,解决方法:使用覆盖索引。

⑦字符串不加单引号导致索引失效。

⑧少用or,用or导致索引失效。


by Shawn Chen,2018.6.25日,上午。


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来源:https://www.cnblogs.com/developer_chan

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