索引优化详解

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原创 2022-05-19 11:16:27 7k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

MySQL 索引优化详解当一个索引包含了查询所需的所有字段时，这个索引就被称为覆盖索引。在执行查询时，MySQL 可以直接从索引中获取结果，而不需要访问表数据。这不仅减少了 I/O 操作，还提高了查询效率。MySQL 索引优化是数据库性能优化的重要部分，通过合理使用索引、利用覆盖索引、以及掌握索引合并技术，可以显著提升查询性能。在设计索引时，既要考虑查询的频率和复杂度，也要兼顾写入性能的影响。在实际应用中，结合业务需求和查询模式，选择适当的索引优化策略，是提升 MySQL 数据库性能的关键。阅读详情

一、EXPLAIN
做MySQL优化，我们要善用 EXPLAIN 查看SQL执行计划。
下面来个简单的示例，标注(1,2,3,4,5)我们要重点关注的数据
在这里插入图片描述

type列，连接类型。一个好的sql语句至少要达到range级别。杜绝出现all级别
key列，使用到的索引名。如果没有选择索引，值是NULL。可以采取强制索引方式
key_len列，索引长度
rows列，扫描行数。该值是个预估值
extra列，详细说明。注意常见的不太友好的值有：Using filesort, Using temporary

二、SQL语句中IN包含的值不应过多

MySQL对于IN做了相应的优化，即将IN中的常量全部存储在一个数组里面，而且这个数组是排好序的。但是如果数值较多，产生的消耗也是比较大的。再例如：select id from table_name where num in(1,2,3) 对于连续的数值，能用 between 就不要用 in 了；再或者使用连接来替换。

三、SELECT语句务必指明字段名称

SELECT *增加很多不必要的消耗（cpu、io、内存、网络带宽）；增加了使用覆盖索引的可能性；当表结构发生改变时，前断也需要更新。所以要求直接在select后面接上字段名。

四、当只需要一条数据的时候，使用limit 1

这是为了使EXPLAIN中type列达到const类型

五、如果排序字段没有用到索引，就尽量少排序

六、如果限制条件中其他字段没有索引，尽量少用or

or两边的字段中，如果有一个不是索引字段，而其他条件也不是索引字段，会造成该查询不走索引的情况。很多时候使用 union all 或者是union(必要的时候)的方式来代替“or”会得到更好的效果

七、尽量用union all代替union

union和union all的差异主要是前者需要将结果集合并后再进行唯一性过滤操作，这就会涉及到排序，增加大量的CPU运算，加大资源消耗及延迟。当然，union all的前提条件是两个结果集没有重复数据。

八、不使用ORDER BY RAND()

select id from table_name
order by rand() limit 1000;
上面的sql语句，可优化为
select id from table_name t1 join
(select rand() * (select max(id) from table_name) as nid) t2
on t1.id > t2.nid limit 1000;

九、区分in和exists， not in和not exists

select * from 表A where id in (select id from 表B)

上面sql语句相当于

select * from 表A where exists
(select * from 表B where 表B.id=表A.id)

区分in和exists主要是造成了驱动顺序的改变（这是性能变化的关键），如果是exists，那么以外层表为驱动表，先被访问，如果是IN，那么先执行子查询。所以IN适合于外表大而内表小的情况；EXISTS适合于外表小而内表大的情况。

关于not in和not exists，推荐使用not exists，不仅仅是效率问题，not in可能存在逻辑问题。如何高效的写出一个替代not exists的sql语句？

原sql语句

select colname … from A表 
where a.id not in (select b.id from B表)

高效的sql语句

select colname … from A表 Left join B表 on 
where a.id = b.id where b.id is null

取出的结果集如下图表示，A表不在B表中的数据
在这里插入图片描述
十、使用合理的分页方式以提高分页的效率

select id,name from table_name limit 866613, 20

使用上述sql语句做分页的时候，可能有人会发现，随着表数据量的增加，直接使用limit分页查询会越来越慢。

优化的方法如下：可以取前一页的最大行数的id，然后根据这个最大的id来限制下一页的起点。比如此列中，上一页最大的id是866612。sql可以采用如下的写法：

select id,name from table_name where id> 866612 limit 20

十一、分段查询
在一些用户选择页面中，可能一些用户选择的时间范围过大，造成查询缓慢。主要的原因是扫描行数过多。这个时候可以通过程序，分段进行查询，循环遍历，将结果合并处理进行展示。

如下图这个sql语句，扫描的行数成百万级以上的时候就可以使用分段查询
在这里插入图片描述
十二、避免在 where 子句中对字段进行 null 值判断

对于null的判断会导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。

十三、不建议使用%前缀模糊查询

例如LIKE “%name”或者LIKE “%name%”，这种查询会导致索引失效而进行全表扫描。但是可以使用LIKE “name%”。

那如何查询%name%？

如下图所示，虽然给secret字段添加了索引，但在explain结果果并没有使用
在这里插入图片描述
那么如何解决这个问题呢，答案：使用全文索引

在我们查询中经常会用到select id,fnum,fdst from table_name where user_name like ‘%zhangsan%’;。这样的语句，普通索引是无法满足查询需求的。庆幸的是在MySQL中，有全文索引来帮助我们。

创建全文索引的sql语法是：

ALTER TABLE table_name ADD FULLTEXT INDEX idx_user_name (user_name);

使用全文索引的sql语句是：

select id,fnum,fdst from table_name
where match(user_name) against(‘zhangsan’ in boolean mode);

注意：在需要创建全文索引之前，请联系DBA确定能否创建。同时需要注意的是查询语句的写法与普通索引的区别

十四、避免在where子句中对字段进行表达式操作

比如

select user_id,user_project from table_name where age*2=36;

中对字段就行了算术运算，这会造成引擎放弃使用索引，建议改成

select user_id,user_project from table_name where age=36/2;

十五、避免隐式类型转换

where 子句中出现 column 字段的类型和传入的参数类型不一致的时候发生的类型转换，建议先确定where中的参数类型

十六、对于联合索引来说，要遵守最左前缀法则

举列来说索引含有字段id,name,school，可以直接用id字段，也可以id,name这样的顺序，但是name，school都无法使用这个索引。所以在创建联合索引的时候一定要注意索引字段顺序，常用的查询字段放在最前面

十七、必要时可以使用force index来强制查询走某个索引

有的时候MySQL优化器采取它认为合适的索引来检索sql语句，但是可能它所采用的索引并不是我们想要的。这时就可以采用force index来强制优化器使用我们制定的索引。

十八、注意范围查询语句

对于联合索引来说，如果存在范围查询，比如between,>,<等条件时，会造成后面的索引字段失效。

十九、关于JOIN优化
在这里插入图片描述

select * from A left join B on B.name = A.name
where B.name is null
union all
select * from B;

尽量使用inner join，避免left join

参与联合查询的表至少为2张表，一般都存在大小之分。如果连接方式是inner join，在没有其他过滤条件的情况下MySQL会自动选择小表作为驱动表，但是left join在驱动表的选择上遵循的是左边驱动右边的原则，即left join左边的表名为驱动表。

合理利用索引

被驱动表的索引字段作为on的限制字段。

利用小表去驱动大表

二十、count(1)、count(*)与count(列名)的执行区别

count(1) and count(*)

当表的数据量大些时，对表作分析之后，使用count(1)还要比使用count(*)用时多了！ 

从执行计划来看，count(1)和count(*)的效果是一样的。 但是在表做过分析之后，count(1)会比count(*)的用时少些（1w以内数据量），不过差不了多少。 

如果count(1)是聚索引,id,那肯定是count(1)快。但是差的很小的。 

因为count(*),自动会优化指定到那一个字段。所以没必要去count(1)，用count(*)，sql会帮你完成优化的 因此： count(1)和count(*)基本没有差别！

count(1) and count(字段)

两者的主要区别是

（1） count(1) 会统计表中的所有的记录数， 包含字段为null 的记录。

（2） count(字段) 会统计该字段在表中出现的次数，忽略字段为null 的情况。即 不统计字段为null 的记录。  

count(*) 和 count(1)和count(列名)区别  

执行效果上 ：  

count(*)包括了所有的列，相当于行数，在统计结果的时候， 不会忽略列值为NULL  
 count(1)包括了忽略所有列，用1代表代码行，在统计结果的时候， 不会忽略列值为NULL  
 count(列名)只包括列名那一列，在统计结果的时候，会忽略列值为空（这里的空不是只空字符串或者0，而是表示null）的计数， 即某个字段值为NULL时，不统计。

执行效率上：   
列名为主键，count(列名)会比count(1)快   
列名不为主键，count(1)会比count(列名)快   
如果表多个列并且没有主键，则 count（1） 的执行效率优于 count（*）   
如果有主键，则 select count（主键）的执行效率是最优的   
如果表只有一个字段，则 select count（*）最优。