`
purpen
  • 浏览: 795376 次
  • 性别: Icon_minigender_1
  • 来自: 北京
社区版块
存档分类
最新评论

MySQL索引分析和优化解决方案

阅读更多

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-树的形式保存。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1000个记录,通过索引查找记录至少要比顺序扫描记录快100倍。

  假设我们创建了一个名为people的表:

  1. CREATE TABLE people ( peopleid SMALLINT NOT NULL, name CHAR(50) NOT NULL );  

      然后,我们完全随机把1000个不同name值插入到people表。下图显示了people表所在数据文件的一小部分:


点击查看原图

  可以看到,在数据文件中name列没有任何明确的次序。如果我们创建了name列的索引,MySQL将在索引中排序name列:

点击查看原图
      对于索引中的每一项,MySQL在内部为它保存一个数据文件中实际记录所在位置的“指针”。因此,如果我们要查找name等于“Mike”记录的peopleid(SQL命令为“SELECT peopleid FROM people WHERE name=\'Mike\';”),MySQL能够在name的索引中查找“Mike”值,然后直接转到数据文件中相应的行,准确地返回该行的peopleid(999)。在这个过程中,MySQL只需处理一个行就可以返回结果。如果没有“name”列的索引,MySQL要扫描数据文件中的所有记录,即1000个记录!显然,需要MySQL处理的记录数量越少,则它完成任务的速度就越快。

二、索引的类型

  MySQL提供多种索引类型供选择:

普通索引

这是最基本的索引类型,而且它没有唯一性之类的限制。普通索引可以通过以下几种方式创建:


创建索引,例如CREATE INDEX <索引的名字> ON tablename (列的列表);
修改表,例如ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (列的列表);
创建表的时候指定索引,例如CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (列的列表) );


唯一性索引

这种索引和前面的“普通索引”基本相同,但有一个区别:索引列的所有值都只能出现一次,即必须唯一。唯一性索引可以用以下几种方式创建:


创建索引,例如CREATE UNIQUE INDEX <索引的名字> ON tablename (列的列表);
修改表,例如ALTER TABLE tablename ADD UNIQUE [索引的名字] (列的列表);
创建表的时候指定索引,例如CREATE TABLE tablename ( [...], UNIQUE [索引的名字] (列的列表) );


主键

主键是一种唯一性索引,但它必须指定为“PRIMARY KEY”。如果你曾经用过AUTO_INCREMENT类型的列,你可能已经熟悉主键之类的概念了。主键一般在创建表的时候指定,例如“CREATE TABLE tablename ( [...], PRIMARY KEY (列的列表) ); ”。但是,我们也可以通过修改表的方式加入主键,例如“ALTER TABLE tablename ADD PRIMARY KEY (列的列表); ”。每个表只能有一个主键。
 

全文索引

MySQL从3.23.23版开始支持全文索引和全文检索。在MySQL中,全文索引的索引类型为FULLTEXT。全文索引可以在VARCHAR或者TEXT类型的列上创建。它可以通过CREATE TABLE命令创建,也可以通过ALTER TABLE或CREATE INDEX命令创建。对于大规模的数据集,通过ALTER TABLE(或者CREATE INDEX)命令创建全文索引要比把记录插入带有全文索引的空表更快。本文下面的讨论不再涉及全文索引,要了解更多信息,请参见MySQL documentation。
  

三、单列索引与多列索引

  索引可以是单列索引,也可以是多列索引。下面我们通过具体的例子来说明这两种索引的区别。假设有这样一个people表:

  1. ALTER TABLE people ADD INDEX fname_lname_age (firstname,lastname,age);  
     
     由于索引文件以B-树格式保存,MySQL能够立即转到合适的firstname,然后再转到合适的lastname,最后转到合适的age。在没有扫描数据文件任何一个记录的情况下,MySQL就正确地找出了搜索的目标记录!

  那么,如果在firstname、lastname、age这三个列上分别创建单列索引,效果是否和创建一个firstname、lastname、age的多列索引一样呢?答案是否定的,两者完全不同。当我们执行查询的时候,MySQL只能使用一个索引。如果你有三个单列的索引,MySQL会试图选择一个限制最严格的索引。但是,即使是限制最严格的单列索引,它的限制能力也肯定远远低于firstname、lastname、age这三个列上的多列索引。

四、最左前缀

  多列索引还有另外一个优点,它通过称为最左前缀(Leftmost Prefixing)的概念体现出来。继续考虑前面的例子,现在我们有一个firstname、lastname、age列上的多列索引,我们称这个索引为fname_lname_age。当搜索条件是以下各种列的组合时,MySQL将使用fname_lname_age索引:
  • firstname,lastname,age
  • firstname,lastname
  • firstname
  从另一方面理解,它相当于我们创建了(firstname,lastname,age)、(firstname,lastname)以及(firstname)这些列组合上的索引。下面这些查询都能够使用这个fname_lname_age索引:


table type possible_keys key key_len ref rows Extra
people ref fname_lname_age fname_lname_age 102 const,const,const 1 Where used

  下面我们就来看看这个EXPLAIN分析结果的含义。
  • table:这是表的名字。

  • type:连接操作的类型。下面是MySQL文档关于ref连接类型的说明:

    “对于每一种与另一个表中记录的组合,MySQL将从当前的表读取所有带有匹配索引值的记录。如果连接操作只使用键的最左前缀,或者如果键不是UNIQUE或PRIMARY KEY类型(换句话说,如果连接操作不能根据键值选择出唯一行),则MySQL使用ref连接类型。如果连接操作所用的键只匹配少量的记录,则ref是一种好的连接类型。”

    在本例中,由于索引不是UNIQUE类型,ref是我们能够得到的最好连接类型。

    如果EXPLAIN显示连接类型是“ALL”,而且你并不想从表里面选择出大多数记录,那么MySQL的操作效率将非常低,因为它要扫描整个表。你可以加入更多的索引来解决这个问题。预知更多信息,请参见MySQL的手册说明。

  • possible_keys

    可能可以利用的索引的名字。这里的索引名字是创建索引时指定的索引昵称;如果索引没有昵称,则默认显示的是索引中第一个列的名字(在本例中,它是“firstname”)。默认索引名字的含义往往不是很明显。

  • Key

    它显示了MySQL实际使用的索引的名字。如果它为空(或NULL),则MySQL不使用索引。

  • key_len

    索引中被使用部分的长度,以字节计。在本例中,key_len是102,其中firstname占50字节,lastname占50字节,age占2字节。如果MySQL只使用索引中的firstname部分,则key_len将是50。

  • ref

    它显示的是列的名字(或单词“const”),MySQL将根据这些列来选择行。在本例中,MySQL根据三个常量选择行。

  • rows

    MySQL所认为的它在找到正确的结果之前必须扫描的记录数。显然,这里最理想的数字就是1。

  • Extra

    这里可能出现许多不同的选项,其中大多数将对查询产生负面影响。在本例中,MySQL只是提醒我们它将用WHERE子句限制搜索结果集。

  七、索引的缺点

  到目前为止,我们讨论的都是索引的优点。事实上,索引也是有缺点的。

  首先,索引要占用磁盘空间。通常情况下,这个问题不是很突出。但是,如果你创建每一种可能列组合的索引,索引文件体积的增长速度将远远超过数据文件。如果你有一个很大的表,索引文件的大小可能达到操作系统允许的最大文件限制。

  第二,对于需要写入数据的操作,比如DELETE、UPDATE以及INSERT操作,索引会降低它们的速度。这是因为MySQL不仅要把改动数据写入数据文件,而且它还要把这些改动写入索引文件。

  【结束语】

  在大型数据库中,索引是提高速度的一个关键因素。不管表的结构是多么简单,一次500000行的表扫描操作无论如何不会快。如果你的网站上也有这种大规模的表,那么你确实应该花些时间去分析可以采用哪些索引,并考虑是否可以改写查询以优化应用。

 

分享到:
评论

相关推荐

    Mysql索引优化解决方案.doc

    "Mysql索引优化解决方案" MySQL索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。MySQL在存储数据之外,还维护着满足特定查找算法的数据结构,这些数据结构以某种引用(指向)表中的数据,这样我们就可以通过数据结构上实现...

    MySQL 索引最佳实践

    - **解决常见限制**:了解MySQL索引的一些常见限制,并找到相应的解决方案。 #### 索引简介 索引的主要目的是加快数据库中的数据访问速度。此外,索引还可以帮助实施某些约束,例如唯一性和外键约束。虽然理论上...

    MySQL-性能优化-影响MySQL性能的因素分析及解决方案.docx

    MySQL 性能优化 - 影响 MySQL 性能的因素分析及解决方案 MySQL 性能优化是数据库管理中最重要的一部分,影响 MySQL 性能的因素有很多,例如硬件资源、操作系统、数据库参数设置、数据库结构设计和 SQL 语句等。本文...

    mysql索引优化深入1

    MySQL索引优化是数据库性能提升的关键之一。在深入理解索引优化的过程中,我们需要关注几个核心概念,如索引类型、键长度(key_len)、参考值(ref)以及全表扫描(type=ALL)和文件排序(Using filesort)。 首先...

    MySQL数据库性能优化分析.pdf

    一、数据库索引优化升级 数据库索引是数据库性能优化的关键所在,对数据库的索引进行优化升级可以极大地提高数据库的工作效率。数据表和索引分别对应着table和type,换句话说,要在索引系统中针对要被引用的资料...

    Mysql千万级别数据优化方案

    "Mysql千万级别数据优化方案" 一、 目的与意义 在 MySql 单表中数据达到千万级别时,数据的分页查询结果时间过长,对此进行优达到最优效果,也就是时间最短。为了解决这个问题,我们需要了解 MySQL 数据库的分页...

    mysql索引及性能优化 (1).pdf

    ### MySQL索引及性能优化知识点解析 #### 一、MySQL性能下降的表现与原因 1. **性能下降的表现**: - 执行时间显著延长。...通过以上介绍的知识点,可以更好地理解和掌握MySQL索引及其性能优化的相关知识。

    MySQL性能优化和高可用架构实践.pptx

    "MySQL性能优化和高可用架构实践" ...本书总结了在优化MySQL性能和高可用架构过程中可能遇到的问题及解决方法。例如,如何避免过早优化、如何权衡性能与稳定性等。这些经验教训将帮助读者在实践中少走弯路。

    MySQL SQL执行计划分析与优化方案.pptx

    下面将对 MySQL SQL 执行计划分析与优化方案进行详细的分析和介绍。 读懂最简单的 SQL 读懂最简单的 SQL 是学习 MySQL 执行计划的基础。了解 SQL 语句的执行计划可以帮助我们了解数据库是如何执行查询的,并且可以...

    MySQL-集群最佳解决方案

    通过上述分析可以看出,MySQL不仅支持多种内部机制来提高系统的可用性,还支持广泛的第三方工具和服务,这使得MySQL成为一个非常灵活且强大的数据库解决方案。无论是对于企业级应用还是中小规模项目,MySQL都能够...

    MySQL InnoDB 查询优化实现分析

    通过以上分析可以看出,MySQL + InnoDB 存储引擎在查询优化方面采取了多种技术和策略。其中包括对索引的有效利用、对表和列统计信息的准确收集以及对 JOIN 操作的精细优化等。这些技术共同作用,使得即使在复杂查询...

    mysql-常见问题,索引优化

    MySQL数据库在日常使用中...以上讨论了MySQL在索引优化、事务处理、性能监控等方面的问题和解决方案,为日常数据库维护提供了实用指导。通过深入了解这些问题并采取相应的优化策略,可以显著提高MySQL的性能和稳定性。

    Mysql数据库与SQL优化+集群+负载均衡.doc

    MySQL Fabric 是 MySQL 官方提供的一款 MySQL 集群解决方案,通过 Fabric Node 和 Fabric Agent 来实现数据同步和负载均衡。 负载均衡是指将网络流量分配到多个服务器上,以提高系统的可用性和性能。常见的负载均衡...

    MysqL缓存的解决方案

    "MySQL缓存的解决方案" MySQL 缓存是提高数据库性能的一种重要手段,它可以减少数据库的读写次数,从而提高系统的整体性能。以下将对 MySQL 缓存的解决方案进行详细的介绍。 缓存的必要性 缓存的主要目的是减少...

    MYSQL优化实施方案

    ### MySQL优化实施方案 #### 前言 在深入MySQL优化之前,我们首先需要理解MySQL的查询过程,因为很多查询优化工作本质上就是确保MySQL优化器能够按照预期的方式高效地执行查询。接下来,我们将从多个角度来探讨如何...

    Mysql索引性能优化问题解决方案

    mysql 创建的优化就是加索引,可是有时候会遇到加索引都没法达到想要的效果的情况, 加上了所以,却还是搜索的全数据,原因是sql EXPLAIN SELECT cs.sid, -- c.courseFrontTitle, -- c.imgBig, cs.studyStatus, ...

    接口响应慢的处理办法-mysql索引不生效情况分析

    ### 接口响应慢的处理办法—MySQL索引不生效情况分析 #### 一、引言 在数据库操作中,索引是提高查询性能的重要工具之一。然而,在实际使用过程中,由于各种原因,索引可能会出现不生效的情况,从而导致查询效率...

    45-MySQL单表2000万数据查询慢解决方案1

    MySQL单表2000万数据查询慢解决方案1 本文主要讨论了如何解决MySQL单表2000万数据查询慢的问题,通过将表分区和使用时间触发器来实现数据的优化。 分区设计 在解决方案中,我们使用的是按照8周将单表分为8个区,...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics