SQL优化笔记一：索引和explain

为什么需要优化SQL
SQL优化的重点
索引
B树
实战
- 问题

数据库方面，我会使用MySQL来讲解

为什么需要优化SQL

性能低，执行时间长，SQL语句写的垃圾(特别是嵌套查询)，索引失效，服务器参数不合理(缓存，线程数)

SQL优化的重点

SQL优化上面说了几个原因，其中最重要的就是索引的优化，索引就是汉语词典里面的目录，有目录，我可以很容易的找到想查的字，没有目录，只能一页一页的翻查，这样效率就很低了

索引

索引的结构

索引是数据结构，有B树，二叉树，Hash树等等，MySQL用的是B树里的B+树

B树的原理就是：小的放左边，大的放右边

例如下图，索引建立在age字段上，B树结构如右

上图很直观的看出，不加索引，查age=33需要5次，加了索引，查索引，只需要3次。这还是小数据量，假如是百万级别的数据量，那效率会非常高

索引的优缺点总结：

索引的优势：

提高查询效率（降低IO的使用率）
降低CPU的使用率（例如order by age desc，没有索引需要排序，有索引，B树本身就已经排好序了）

索引的弊端：

索引本身很大，存放在内存/硬盘之中(一般存放在硬盘)
少量数据时不适合使用索引，比如就几个数据，没必要
频繁更新的字段，不适合使用索引。比如上面的age字段，频繁更新的话索引也要跟着频繁更新，不适合
很少使用的字段不适合使用索引，比如上面的age字段，我查询的时候几乎不使用这个，那我在这个字段上建立索引干嘛
索引会提高查询的效率，但是会降低增删改的效率，每次的增删改都要对索引进行更新，不适合

索引的分类

单值索引：单列加索引，比如age字段加索引
唯一索引：也是单列加索引，但是这一列不能重复，一般是id列
复合索引：多个列构成的索引，比如 name+address，先根据名字查人，名字一样的话，再根据地址查人。

索引操作

以我的Message表为例，创建索引的模板如下：

方式一：create 索引类型索引名 on 表(字段)

#创建单值索引
CREATE INDEX command_index on message(COMMAND)

#创建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX id_index on message(ID)

#创建复合索引
CREATE INDEX COMMAND_CONTENT_index on message(COMMAND,CONTENT)

方式二：alter table 表名索引类型索引名(字段)

#创建单值索引
ALTER TABLE message add INDEX command_index(COMMAND)

#创建唯一索引
ALTER TABLE message add UNIQUE INDEX id_index(ID)

#创建复合索引
ALTER TABLE message add INDEX COMMAND_CONTENT_index(COMMAND,CONTENT)

这两种创建索引的方式，使用哪个都可以

注意：如果一个字段是primary key，那么默认就是主键索引

主键索引和唯一索引差不多，唯一的区别就是主键索引不能为null

查询索引

show index from 表名

删除索引

drop index 索引名 on 表名

B树

实战

我们先来创建三个表

create table teacherCard(
  tcid int,
  tcdesc nvarchar(10)
)
create table teacher(
  tid int,
  tname nvarchar(10),
  tcid int
)
create table course(
  cid int,
  cname nvarchar(10),
  tid int
)

里面的数据自己填，这是我的

INSERT INTO test.course (cid, cname, tid) VALUES (1, '编曲', 1);
INSERT INTO test.course (cid, cname, tid) VALUES (2, '编程', 2);
INSERT INTO test.course (cid, cname, tid) VALUES (3, '作曲', 3);
INSERT INTO test.course (cid, cname, tid) VALUES (4, '遛狗', 1);
INSERT INTO test.teacher (tid, tname, tcid) VALUES (1, '许嵩', 1);
INSERT INTO test.teacher (tid, tname, tcid) VALUES (2, '蜀云泉', 2);
INSERT INTO test.teacher (tid, tname, tcid) VALUES (3, '林俊杰', 3);
INSERT INTO test.teachercard (tcid, tcdesc) VALUES (1, '许嵩最佳歌手');
INSERT INTO test.teachercard (tcid, tcdesc) VALUES (2, '蜀云泉只会编程');
INSERT INTO test.teachercard (tcid, tcdesc) VALUES (3, '林俊杰作曲');

问题

查询出课程编号为2或者教师证编号为3的老师的信息？（不要看答案，自己写写试试）

我的答案：

select t.* from course c inner join teachercard tc
on  c.tid=tc.tcid and (c.cid=2 or tc.tcid=3) inner join  teacher t on t.tcid=tc.tcid

这就是我第一反应的SQL水平.......

我们加一个执行计划explain来，试试结果。explain就是看一条SQL语句的执行计划的

explain select t.* from course c inner join teachercard tc
on  c.tid=tc.tcid and (c.cid=2 or tc.tcid=3) inner join  teacher t on t.tcid=tc.tcid

结果如下

把上述的SQL语句换成子查询

explain select tc.* from teachercard tc where  tc.tcid=(
  select t.tcid from teacher t where  t.tid=(
    select c.tid from course c where cname like '%编曲%'
    )
  )

结果如下

待续。。。