高性能的Mysql读书笔记系列之五(创建高性能的索引)

前言:

索引(在MySQl中也叫做“键(key)”)是存储引擎用于快速找到记录的一种数据结构。

索引对于良好的性能非常关键。尤其是当表中的数据量越来越大时,索引对性能的影响愈发重要。在数据量较小且负载较低时,不恰当的索引对性能的影响可能还不明显,但当数据量逐渐增大时,性能则会急剧下降。

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必须从第一条记录开始读完整个表,直到找出相关的行,表越大查询数据所花费的时间就越多。如果表中查询的列有索引,MYSQL能够快速到达一个位置去搜索数据文件,而不必查看所有数据,那么将会节省很大一部分时间。

正文:

一、如何理解索引是如何工作的

要理解索引是如何工作的,最简单的方法就是去看看一本书的目录(索引)部分,如果想在一本书中找到某个特定主题,一般会先看书的“索引”,找打对应的页码,其实索引也是类似的原理。

二、索引的结构

1.B-Tree索引

 当人们谈论索引的时候,如果没有特别指明类型,那多半说的是B-Tree索引,它使用B-Tree数据结构来存储数据。大多数MySQL引擎都支持这种索引。

2.哈希索引

哈希索引(hash index)基于哈希表实现,只有精确匹配索引所有列的查询才有效。对于每一行数据,存储引擎都会对所有的索引列计算一个哈希码(hash code),哈希码是一个较小的值,并且不同键值的行计算出来的哈希码也不一样。哈希索引将所有的哈希码存储在索引中,同时在哈希表中保存指向每个数据行的指针。

3.空间数据索引(R-Tree)

MyISAM表支持空间索引,可以用作地理数据存储。和B-Tree索引不同,这类索引无须前缀查询。空间索引会从所有维度来索引数据。查询时,可以有效地使用任意维度来组合查询。必须使用MySQL的GIS相关函数如MBRCONTAINS()等来维护数据。MySQL的GIS支持并不完善,所以大部分人都不会使用这个特性。开源关系数据库系统中对GIS的解决方案做得比较好的是PostgreSQL的PostGIS。

4.全文索引

全文索引是一种特殊类型的索引,它查找的是文本中的关键词,而不是直接比较索引中的值。全文搜索和其他几类索引的匹配方式完全不一样。它有许多需要注意的细节,如停用词、词干和复数、布尔搜索等。全文索引更类似于搜索引擎做的事情,而不是简单的WHERE条件匹配。
在相同的列上同时创建全文索引和基于值的B-Tree索引不会有冲突,全文索引适用于MATCH AGAINST操作,而不是普通的WHERE条件操作。

5.其他索引类别

还有很多第三方的存储引擎使用不同类型的数据结构来存储索引。例如TokuDB使用分形树索引(fractal tree index),这是一类较新开发的数据结构,既有B-Tree的很多优点,也避免了B-Tree的一些缺点。

三、索引的优点和缺点

优点:

1.索引大大减少了服务器需要扫描的数据量。

2.索引可以帮助服务器避免排序和临时表。

3.索引可以将随机I/O变为顺序I/O。

缺点:

1.实际上索引也是一张表,该表中保存了主键与索引字段,并指向实体类的记录,所以索引列也是要占用空间的。

2.虽然索引大大提高了查询效率,同时却也降低更新表的速度,如对表进行INSERT、UPDATE、DELETE。因为更新表时,MySQL不仅要保存数据,还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列的字段,都会调整因为更新所带来的键值变化后的索引信息。

四、索引的分类

1.单例索引

  • 普通索引:MySQL中基本索引类型,没有什么限制,允许在定义索引的列中插入重复值和空值,纯粹为了查询数据更快一点。
  • 唯一索引:索引列中的值必须是唯一的,但是允许为空值
  • 主键索引:是一种特殊的唯一索引,不允许有空值

2.组合索引

一个的索引包含多个列,只有在查询条件中使用了这些字段的左边字段时,索引才会被使用,使用组合索引时遵循最左前缀。

3.全文索引

要求只有在MyISAM引擎上才能使用,只有在CHAR、VARCHAR、TEXT类型字段上使用全文索引。全文索引是一种特殊类型的索引,它查找的是文本中的关键词,而不是直接比较索引中的值。

4.空间索引

空间索引是对空间数据类型的字段建立的索引,MySQL中的空间数据类型有四种,GEOMETRY、POINT、LINESTRING、POLYGON。

五、如何创建和删除索引

1. 创建表的同时创建索引

create table student (
  id   bigint(20)  NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT  '主键',
  name  VARCHAR(32) NOT NULL COMMENT '姓名',
  email VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT  '邮箱',
  message text DEFAULT  NULL COMMENT '个人信息',
  INDEX index_name (name) COMMENT '索引name'
) comment  = '学生表';

语法:

index  索引名 (字段名) 

2 .在存在的表上创建索引

alter table student add index index_name (name)

语法:

alter table 表名 add index 索引名 (列名)

3.创建组合索引

alter table student add index index_name_email(name,email)

语法:

alter table 表名 add index 索引名 (列名1,列名2)

4.删除索引

drop index index_name on student

语法:

drop index 索引名 on 表名

5.如何查看表的索引

show index from student

语法:

show index from 表名

总结:

今日的鸡汤:努力只能及格,拼命才会优秀。

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