1. 前言准备
1.1. 示例表
#创建表
CREATE TABLE `employees` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(24) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '姓名',
`age` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '年龄',
`position` varchar(20) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '职位',
`hire_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '入职时间',
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_name_age_position` (`name`,`age`,`position`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='员工记录表';
#插入数据
INSERT INTO employees(name,age,position,hire_time) VALUES('LiLei',22,'manager',NOW());
INSERT INTO employees(name,age,position,hire_time) VALUES('HanMeimei', 23,'dev',NOW());
INSERT INTO employees(name,age,position,hire_time) VALUES('Lucy',23,'dev',NOW());
#插入一些示例数据
drop procedure if exists insert_emp;
delimiter ;;
create procedure insert_emp()
begin
declare i int;
set i=1;
while(i<=100000)do
insert into employees(name,age,position) values(CONCAT('zhuge',i),i,'dev');
set i=i+1;
end while;
end;;
delimiter ;
call insert_emp();
2. 索引设计原则
2.1. 代码先行,索引后上
建完表不要马上建议索引,一般应该等到主体业务功能开发完毕,把涉及到该表相关sql都要拿出来分析之后再建立索引。
2.2. 联合索引尽量覆盖条件
比如可以设计一个或者两三个联合索引(尽量少建单值索引),让每一个联合索引都尽量去包含SQL语句里的where、order by、group by的字段,还要确保这些联合索引的字段顺序尽量满足SQL查询的最左前缀原则。
MySQL大多数情况下只会选择一个索引。
如果想规避字段数据重复,可以给字段建唯一索引。
2.3. 不要在小基数(DISTINCT字段后结果集大小)字段上建立索引
索引基数是指这个字段在表里总共有多少个不同的值,比如一张表总共100万行记录,其中有个性别字段,其值不是男就是女,那么该字段的基数就是2。
如果对这种小基数字段建立索引的话,还不如全表扫描了,因为你的索引树里就包含男和女两种值,根本没法进行快速的二分查找,那用索引就没有太大的意义了。
一般建立索引,尽量使用那些基数比较大的字段,就是值比较多的字段,那么才能发挥出B+树快速二分查找的优势来。
2.4. 长字符串可以采用前缀索引
尽量对字段类型较小的列设计索引。
比如tinyint之类的,字段类型较小的话,占用磁盘空间也会比较小,搜索性能也会比较好一点。
只针对字段类型小一点的列做索引,也不是绝对的,很多时候就是要针对varchar(255)这种字段建立索引,哪怕多占用一些磁盘空间也是有必要的。
对于这种varchar(255)的大字段可能会比较占用磁盘空间,可以稍微优化下,比如针对这个字段的前20个字符建立索引,对这个字段里的每个值的前20个字符放在索引树里,如 KEYindex(name(20),age,position),能过滤90%情况下的查询。
如在where条件里搜索的时候,如果是根据name字段来搜索,那么此时就会先到索引树里根据name字段的前20个字符去搜索,定位到之后前20个字符的前缀匹配的部分数据之后,再回到聚簇索引提取出来完整的name字段值进行比对。
但是order by name,group by name。采用前缀索引排序是没法触发索引的。
2.5. where与order by冲突时优先where
where和order by出现索引设计冲突时,往往都是让where条件去使用索引来快速筛选出来一部分指定的数据,接着再进行排序。
因为大多数情况基于索引进行where筛选可以最快速度筛选出需要的少部分数据,然后做排序的成本可能会小很多。
2.6. 基于慢SQL查询做优化
根据监控后台的一些慢SQL,存储到文件或者数据库。针对这些慢SQL查询做特定的索引优化。建议从库去开启,监听查询语句。
3. 索引优化技巧
3.1. 前言
使用到表还是开头的数据表。
下面索引都是根据B+Tree数据结构构建。
3.2. 联合索引的优化
3.2.1. 遵守最左前缀法则
如果使用了联合索引,要遵守最左前缀法则。指的是查询从索引的最左前列开始并且不跳过索引中的列。
下面三条SQL语句只有第一条,走了索引,key_len=74。
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 'Bill' and age = 31;
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE age = 30 AND position = 'dev';
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE position = 'manager';
3.2.2. 尽量全值匹配
如果用联合索引,那么查询条件完全匹配联合索引的要比只匹配一部分的,查询效率来的高。识别度高,扫描行数就越少。
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name= 'LiLei';
表字段如下,索引长度:24*3字节+2字节
。
全值匹配下
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name= 'LiLei' AND age = 22 AND position ='manager';
索引长度:24*3字节+2字节+4字节+20*3字节+2字节
。
注意
联合索引全匹配下,SQL语句查询条件的顺序,不影响最左前缀原理。MySQL内部会优化排好序(建议还是查询时候顺序写好)。
3.2.3. 联合索引第一个字段不要使用范围查询
MySQL内部可能觉得第一个字段就用范围,结果集很大,回表效率不高,不如全表扫描。
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name > 'LiLei'
解决方式
满足覆盖索引下,可以使用覆盖索引优化
3.3. 强制走索引优化
使用force index(索引字段),强制查询走指定索引。
EXPLAIN SELECT * FROM employees force index(idx_name_age_position) WHERE name > 'LiLei' AND age = 22 AND position ='manager'
虽然使用了强制走索引让联合索引第一个字段范围查找也走索引,扫描的行rows看上去也少了点,但是最终查找效率不一定比全表扫描高,因为还需要回表,效率不高。
例子
比对强制走索引和不走索引效率。
set global query_cache_size=0; 用于将全局查询缓存大小设置为 0,表示关闭查询缓存。
set global query_cache_type=0; 用于将查询缓存类型设置为 0,即禁用查询缓存。
Mysql8.0去除了缓存功能。
‐‐ 关闭查询缓存
set global query_cache_size=0;
set global query_cache_type=0;
‐‐ 执行时间0.333s
SELECT * FROM employees WHERE name > 'LiLei';
‐‐ 执行时间0.444s
SELECT * FROM employees force index(idx_name_age_position) WHERE name > 'LiLei';
3.3. 覆盖索引优化
查询尽量使用覆盖索引,即查询列包含在索引里头(不需要回表查找等操作,提高效率),减少 select * 语句。
用覆盖索引下,原先联合索引的范围查询不走索引也可能走索引,MySQL有自己的成本计算。
select * 查询不走索引。
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name > 'LiLei' AND age = 22 AND position ='manager'
使用覆盖索引走索引。
EXPLAIN SELECT name,age,position FROM employees WHERE name > 'LiLei' AND age = 22 AND position ='manager'
如果查找字段很多,又不能覆盖索引,可以考虑搜索引擎。
3.4. 不在索引列上做任何操作(计算、函数、(自动or手动)类型转换),会导致索引失效而转向全表扫描
这些操作后查匹配索引变得无序,还不如走主键索引全表扫描取数据。
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 'LiLei';
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE left(name,3) = 'LiLei';
3.4.1. 字符串不加单引号索引失效
避免字段类型的转换,还有就是建议字符串都用单引号不要双引号。
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = '1000';
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 1000;
3.5. 少用or或in
用or或in,MySQL不一定使用索引,MySQL内部优化器会根据检索比例、表大小等多个因素整体评估是否使用索引,详见范围查询优化。
in和or在表数据量比较大的情况会走索引,在表记录不多的情况下会选择全表扫描(当然也不一定)。
数据量大情况下
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 'LiLei' or name = 'HanMeimei';
3.6. MySQL在使用不等于(!=或者<>),not in,not exists的时候无法使用索引会导致全表扫描。<小于、>大于、<=、>=这些,MySQL内部优化器会根据检索比例、表大小等多个因素整体评估是否使用索引
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name != 'LiLei';
3.7. is null,is not null 一般情况下也无法使用索引
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name is null;