Mysql索引的设计、使用和优化

Mysql索引概述

所有MySQL列类型可以被索引。对相关列使用索引是提高SELECT操作性能的最佳途径。根据存储引擎定义每个表的最大索引数和最大索引长度。所有存储引擎支持每个表至少16个索引，总索引长度至少为256字节。大多数存储引擎有更高的限制。

在MySQL 5.1中，对于MyISAM和InnoDB表，前缀可以达到1000字节长。请注意前缀的限制应以字节为单位进行测量，而CREATE TABLE语句中的前缀长度解释为字符数。当为使用多字节字符集的列指定前缀长度时一定要加以考虑。

还可以创建FULLTEXT索引。该索引可以用于全文搜索。只有MyISAM存储引擎支持FULLTEXT索引，并且只为CHAR、VARCHAR和TEXT列。索引总是对整个列进行，不支持局部(前缀)索引。也可以为空间列类型创建索引。只有MyISAM存储引擎支持空间类型。空间索引使用R-树。默认情况MEMORY(HEAP)存储引擎使用hash索引，但也支持B-树索引。
设计索引的原则

1) 搜索的索引列，不一定是所要选择的列。
换句话说，最适合索引的列是出现在WHERE 子句中的列，或连接子句中指定的列，而不是出现在SELECT 关键字后的选择列表中的列。

2) 使用惟一索引。
考虑某列中值的分布。对于惟一值的列，索引的效果最好，而具有多个重复值的列，其索引效果最差。例如，存放年龄的列具有不同值，很容易区分 各行。而用来记录性别的列，只含有“ M”和“F”，则对此列进行索引没有多大用处（不管搜索哪个值，都会得出大约一半的行）。

3) 使用短索引。
如果对串列进行索引，应该指定一个前缀长度，只要有可能就应该这样做。例如，如果有一个CHAR(200) 列，如果在前10 个或20 个字符内，多数值是惟一的，那么就不要对整个列进行索引。对前10 个或20 个字符进行索引能够节省大量索引空间，也可能会使查询更快。较小的索引涉及的磁盘I/O 较少，较短的值比较起来更快。更为重要的是，对于较短的键值，索引高速缓存中的块能容纳更多的键值，因此，MySQL也可以在内存中容纳更多的值。这增加 了找到行而不用读取索引中较多块的可能性。（当然，应该利用一些常识。如仅用列值的第一个字符进行索引是不可能有多大好处的，因为这个索引中不会有许多不 同的值。）

4) 利用最左前缀。
在创建一个n 列的索引时，实际是创建了MySQL可利用的n 个索引。多列索引可起几个索引的作用，因为可利用索引中最左边的列集来匹配行。这样的列集称为最左前缀。（这与索引一个列的前缀不同，索引一个列的前缀是利用该的前n 个字符作为索引值。）

5) 不要过度索引。
不要以为索引“越多越好”，什么东西都用索引是错的。每个额外的索引都要占用额外的磁盘空间，并降低写操作的性能，这一点我们前面已经介绍 过。在修改表的内容时，索引必须进行更新，有时可能需要重构，因此，索引越多，所花的时间越长。如果有一个索引很少利用或从不使用，那么会不必要地减缓表 的修改速度。此外，MySQL在生成一个执行计划时，要考虑各个索引，这也要费时间。创建多余的索引给查询优化带来了更多的工作。索引太多，也可能会使 MySQL选择不到所要使用的最好索引。只保持所需的索引有利于查询优化。如果想给已索引的表增加索引，应该考虑所要增加的索引是否是现有多列索引的最左 索引。如果是，则就不要费力去增加这个索引了，因为已经有了。

6) 考虑在列上进行的比较类型。
索引可用于“ <”、“ < = ”、“ = ”、“ > =”、“ > ”和BETWEEN 运算。在模式具有一个直接量前缀时，索引也用于LIKE 运算。如果只将某个列用于其他类型的运算时（如STRCMP( )），对其进行索引没有价值。
btree索引与hash索引

对于BTREE和HASH索引，当使用=、<=>、IN、IS NULL或者IS NOT NULL操作符时，关键元素与常量值的比较关系对应一个范围条件。Hash索引还有一些其它特征：它们只用于使用=或<=>操作符的等式比较(但很快)。优化器不能使用hash索引来加速ORDER BY操作。(该类索引不能用来按顺序搜索下一个条目）。MySQL不能确定在两个值之间大约有多少行(这被范围优化器用来确定使用哪个索引)。如果你将一个MyISAM表改为hash-索引的MEMORY表，会影响一些查询。只能使用整个关键字来搜索一行。(用B-树索引，任何关键字的最左面的前缀可用来找到行)。

对于BTREE索引，当使用>、<、>=、<=、BETWEEN、!=或者<>，或者LIKE 'pattern'(其中 'pattern'不以通配符开始)操作符时，关键元素与常量值的比较关系对应一个范围条件。“常量值”系指：查询字符串中的常量、同一联接中的const或system表中的列、无关联子查询的结果、完全从前面类型的子表达式组成的表达式。

下面是一些WHERE子句中有范围条件的查询的例子。

下列范围查询适用于 btree索引和hash索引：
    SELECT * FROM t1     WHERE key_col = 1     OR key_col IN (15,18,20);
下列范围查询适用于btree索引
    SELECT * FROM t1     WHERE key_col > 1     AND key_col < 10;
    SELECT * FROM t1     WHERE key_col LIKE 'ab%'     OR key_col BETWEEN 'bar' AND 'foo';
Mysql如何使用索引

索引用于快速找出在某个列中有一特定值的行。不使用索引，MySQL必须从第1条记录开始然后读完整个表直到找出相关的行。表越大，花费的时间越多。如果表中查询的列有一个索引，MySQL能快速到达一个位置去搜寻到数据文件的中间，没有必要看所有数据。如果一个表有1000行，这比顺序读取至少快100倍。注意如果你需要访问大部分行，顺序读取要快得多，因为此时我们避免磁盘搜索。

大多数MySQL索引(PRIMARY KEY、UNIQUE、INDEX和FULLTEXT)在B树中存储。只是空间列类型的索引使用R-树，并且MEMORY表还支持hash索引。

关于什么情况下数据库会使用索引以及什么情况下数据库不会使用索引的详细解释请看优化篇的相关章节，这里就不再累述。