在索引列上,除了上面提到的有序查找之外,数据库利用各种各样的快速定位技术,能够大大提高查询效率。特别是当数据量非常大,查询涉及多个表时,使用索引往往能使查询速度加快成千上万倍。
例如,有3个未索引的表t1、t2、t3,分别只包含列c1、c2、c3,每个表分别含有1000行数据组成,指为1~1000的数值,查找对应值相等行的查询如下所示。
SELECT c1,c2,c3 FROM t1,t2,t3 WHERE c1=c2 AND c1=c3
此查询结果应该为1000行,每行包含3个相等的值。在无索引的情况下处理此查询,必须寻找3个表所有的组合,以便得出与WHERE子句相配的那些行。而可能的组合数目为1000×1000×1000(十亿),显然查询将会非常慢。
如果对每个表进行索引,就能极大地加速查询进程。利用索引的查询处理如下。
(1)从表t1中选择第一行,查看此行所包含的数据。
(2)使用表t2上的索引,直接定位t2中与t1的值匹配的行。类似,利用表t3上的索引,直接定位t3中与来自t1的值匹配的行。
(3)扫描表t1的下一行并重复前面的过程,直到遍历t1中所有的行。
在此情形下,仍然对表t1执行了一个完全扫描,但能够在表t2和t3上进行索引查找直接取出这些表中的行,比未用索引时要快一百万倍。
利用索引,MySQL加速了WHERE子句满足条件行的搜索,而在多表连接查询时,在执行连接时加快了与其他表中的行匹配的速度。
2. 创建索引
在执行CREATE TABLE语句时可以创建索引,也可以单独用CREATE INDEX或ALTER TABLE来为表增加索引。
1.ALTER TABLE
ALTER TABLE用来创建普通索引、UNIQUE索引或PRIMARY KEY索引。
ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name (column_list)
ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE (column_list)
ALTER TABLE table_name ADD PRIMARY KEY (column_list)
其中table_name是要增加索引的表名,column_list指出对哪些列进行索引,多列时各列之间用逗号分隔。索引名index_name可选,缺省时,MySQL将根据第一个索引列赋一个名称。另外,ALTER TABLE允许在单个语句中更改多个表,因此可以在同时创建多个索引。
2.CREATE INDEX
CREATE INDEX可对表增加普通索引或UNIQUE索引。
CREATE INDEX index_name ON table_name (column_list)
CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name (column_list)
table_name、index_name和column_list具有与ALTER TABLE语句中相同的含义,索引名不可选。另外,不能用CREATE INDEX语句创建PRIMARY KEY索引。
3.索引类型
在创建索引时,可以规定索引能否包含重复值。如果不包含,则索引应该创建为PRIMARY KEY或UNIQUE索引。对于单列惟一性索引,这保证单列不包含重复的值。对于多列惟一性索引,保证多个值的组合不重复。
PRIMARY KEY索引和UNIQUE索引非常类似。事实上,PRIMARY KEY索引仅是一个具有名称PRIMARY的UNIQUE索引。这表示一个表只能包含一个PRIMARY KEY,因为一个表中不可能具有两个同名的索引。
下面的SQL语句对students表在sid上添加PRIMARY KEY索引。
ALTER TABLE students ADD PRIMARY KEY (sid)
4. 删除索引
可利用ALTER TABLE或DROP INDEX语句来删除索引。类似于CREATE INDEX语句,DROP INDEX可以在ALTER TABLE内部作为一条语句处理,语法如下。
DROP INDEX index_name ON talbe_name
ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name
ALTER TABLE table_name DROP PRIMARY KEY
其中,前两条语句是等价的,删除掉table_name中的索引index_name。
第3条语句只在删除PRIMARY KEY索引时使用,因为一个表只可能有一个PRIMARY KEY索引,因此不需要指定索引名。如果没有创建PRIMARY KEY索引,但表具有一个或多个UNIQUE索引,则MySQL将删除第一个UNIQUE索引。
如果从表中删除了某列,则索引会受到影响。对于多列组合的索引,如果删除其中的某列,则该列也会从索引中删除。如果删除组成索引的所有列,则整个索引将被删除。
5.查看索引
mysql> show index from tblname;
mysql> show keys from tblname;
· Table
表的名称。
· Non_unique
如果索引不能包括重复词,则为0。如果可以,则为1。
· Key_name
索引的名称。
· Seq_in_index
索引中的列序列号,从1开始。
· Column_name
列名称。
· Collation
列以什么方式存储在索引中。在MySQL中,有值‘A’(升序)或NULL(无分类)。
· Cardinality
索引中唯一值的数目的估计值。通过运行ANALYZE TABLE或myisamchk -a可以更新。基数根据被存储为整数的统计数据来计数,所以即使对于小型表,该值也没有必要是精确的。基数越大,当进行联合时,MySQL使用该索引的机会就越大。
· Sub_part
如果列只是被部分地编入索引,则为被编入索引的字符的数目。如果整列被编入索引,则为NULL。
· Packed
指示关键字如何被压缩。如果没有被压缩,则为NULL。
· Null
如果列含有NULL,则含有YES。如果没有,则该列含有NO。
· Index_type
用过的索引方法(BTREE, FULLTEXT, HASH, RTREE)。
· Comment
更多评注。
建立索引常用的规则如下: 1、表的主键、外键必须有索引; 2、数据量超过300的表应该有索引; 3、经常与其他表进行连接的表,在连接字段上应该建立索引; 4、经常出现在Where子句中的字段,特别是大表的字段,应该建立索引; 5、索引应该建在选择性高的字段上; 6、索引应该建在小字段上,对于大的文本字段甚至超长字段,不要建索引; 7、复合索引的建立需要进行仔细分析;尽量考虑用单字段索引代替: A、正确选择复合索引中的主列字段,一般是选择性较好的字段; B、复合索引的几个字段是否经常同时以AND方式出现在Where子句中?单字段查询是否极少甚至没有?如果是,则可以建立复合索引;否则考虑单字段索引; C、如果复合索引中包含的字段经常单独出现在Where子句中,则分解为多个单字段索引; D、如果复合索引所包含的字段超过3个,那么仔细考虑其必要性,考虑减少复合的字段; E、如果既有单字段索引,又有这几个字段上的复合索引,一般可以删除复合索引; 8、频繁进行数据操作的表,不要建立太多的索引; 9、删除无用的索引,避免对执行计划造成负面影响; 以上是一些普遍的建立索引时的判断依据。一言以蔽之,索引的建立必须慎重,对每个索引的必要性都应该经过仔细分析,要有建立的依据。因为太多的索引与不充分、不正确的索引对性能都毫无益处:在表上建立的每个索引都会增加存储开销,索引对于插入、删除、更新操作也会增加处理上的开销。另外,过多的复合索引,在有单字段索引的情况下,一般都是没有存在价值的;相反,还会降低数据增加删除时的性能,特别是对频繁更新的表来说,负面影响更大
删除数据,修改索引字段,新增操作都会对索引进行维护,维护开销大 同时需要更大的磁盘空间 需要综合平衡,取最优点
前些时候,一位颇高级的程序员居然问我什么叫做索引,令我感到十分的惊奇,我想这绝不会是沧海一粟,因为有成千上万的开发者(可能大部分是使用MySQL的)都没有受过有关数据库的正规培训,尽管他们都为客户做过一些开发,但却对如何为数据库建立适当的索引所知较少,因此我起了写一篇相关文章的念头。 最普通的情况,是为出现在where子句的字段建一个索引。为方便讲述,我们先建立一个如下的表。
Code代码如下: |
CREATE TABLE mytable ( id serial primary key, category_id int not null default 0, user_id int not null default 0, adddate int not null default 0 ); |
很简单吧,不过对于要说明这个问题,已经足够了。如果你在查询时常用类似以下的语句: SELECT * FROM mytable WHERE category_id=1; 最直接的应对之道,是为category_id建立一个简单的索引: CREATE INDEX mytable_categoryid ON mytable (category_id); OK,搞定?先别高兴,如果你有不止一个选择条件呢?例如: SELECT * FROM mytable WHERE category_id=1 AND user_id=2; 你的第一反应可能是,再给user_id建立一个索引。不好,这不是一个最佳的方法。你可以建立多重的索引。 CREATE INDEX mytable_categoryid_userid ON mytable (category_id,user_id); 注意到我在命名时的习惯了吗?我使用"表名_字段1名_字段2名"的方式。你很快就会知道我为什么这样做了。 现在你已经为适当的字段建立了索引,不过,还是有点不放心吧,你可能会问,数据库会真正用到这些索引吗?测试一下就OK,对于大多数的数据库来说,这是很容易的,只要使用EXPLAIN命令: EXPLAIN SELECT * FROM mytable WHERE category_id=1 AND user_id=2; This is what Postgres 7.1 returns (exactly as I expected) NOTICE: QUERY PLAN: Index Scan using mytable_categoryid_userid on mytable (cost=0.00..2.02 rows=1 width=16) EXPLAIN 以上是postgres的数据,可以看到该数据库在查询的时候使用了一个索引(一个好开始),而且它使用的是我创建的第二个索引。看到我上面命名的好处了吧,你马上知道它使用适当的索引了。 接着,来个稍微复杂一点的,如果有个ORDER BY字句呢?不管你信不信,大多数的数据库在使用order by的时候,都将会从索引中受益。 SELECT * FROM mytable WHERE category_id=1 AND user_id=2 ORDER BY adddate DESC; 有点迷惑了吧?很简单,就象为where字句中的字段建立一个索引一样,也为ORDER BY的字句中的字段建立一个索引: CREATE INDEX mytable_categoryid_userid_adddate ON mytable (category_id,user_id,adddate); 注意: "mytable_categoryid_userid_adddate" 将会被截短为 "mytable_categoryid_userid_addda" CREATE EXPLAIN SELECT * FROM mytable WHERE category_id=1 AND user_id=2 ORDER BY adddate DESC; NOTICE: QUERY PLAN: Sort (cost=2.03..2.03 rows=1 width=16) -> Index Scan using mytable_categoryid_userid_addda on mytable (cost=0.00..2.02 rows=1 width=16) EXPLAIN 看看EXPLAIN的输出,好象有点恐怖啊,数据库多做了一个我们没有要求的排序,这下知道性能如何受损了吧,看来我们对于数据库的自身运作是有点过于乐观了,那么,给数据库多一点提示吧。 为了跳过排序这一步,我们并不需要其它另外的索引,只要将查询语句稍微改一下。这里用的是postgres,我们将给该数据库一个额外的提示--在ORDER BY语句中,加入where语句中的字段。这只是一个技术上的处理,并不是必须的,因为实际上在另外两个字段上,并不会有任何的排序操作,不过如果加入,postgres将会知道哪些是它应该做的。 EXPLAIN SELECT * FROM mytable WHERE category_id=1 AND user_id=2 ORDER BY category_id DESC,user_id DESC,adddate DESC; NOTICE: QUERY PLAN: Index Scan Backward using mytable_categoryid_userid_addda on mytable (cost=0.00..2.02 rows=1 width=16) EXPLAIN 现在使用我们料想的索引了,而且它还挺聪明,知道可以从索引后面开始读,从而避免了任何的排序。 以上说得细了一点,不过如果你的数据库非常巨大,并且每日的页面请求达上百万算,我想你会获益良多的。不过,如果你要做更为复杂的查询呢,例如将多张表结合起来查询,特别是where限制字句中的字段是来自不止一个表格时,应该怎样处理呢?我通常都尽量避免这种做法,因为这样数据库要将各个表中的东西都结合起来,然后再排除那些不合适的行,搞不好开销会很大。 如果不能避免,你应该查看每张要结合起来的表,并且使用以上的策略来建立索引,然后再用EXPLAIN命令验证一下是否使用了你料想中的索引。如果是的话,就OK。不是的话,你可能要建立临时的表来将他们结合在一起,并且使用适当的索引。 要注意的是,建立太多的索引将会影响更新和插入的速度,因为它需要同样更新每个索引文件。对于一个经常需要更新和插入的表格,就没有必要为一个很少使用的where字句单独建立索引了,对于比较小的表,排序的开销不会很大,也没有必要建立另外的索引。 以上介绍的只是一些十分基本的东西,其实里面的学问也不少,单凭EXPLAIN我们是不能判定该方法是否就是最优化的,每个数据库都有自己的一些优化器,虽然可能还不太完善,但是它们都会在查询时对比过哪种方式较快,在某些情况下,建立索引的话也未必会快,例如索引放在一个不连续的存储空间时,这会增加读磁盘的负担,因此,哪个是最优,应该通过实际的使用环境来检验。 在刚开始的时候,如果表不大,没有必要作索引,我的意见是在需要的时候才作索引,也可用一些命令来优化表,例如MySQL可用"OPTIMIZE TABLE"。 综上所述,在如何为数据库建立恰当的索引方面,你应该有一些基本的概念了。
$sql_temp = "CREATE INDEX treeTable_parentId_nodeName on tree_table(parentId,nodeName);";
if(!mysql_query($sql_temp,$conn))//create index { die('Error: ' . mysql_error()); }
查询parentId='773' and nodeName='ACTC-1513.tcl'的id,创建这个索引是用时0.0009秒,否则用时0.0021秒。