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MySQL進階知識(六)——索引優化

前言:索引優化的目的主要是讓索引不失效,本篇通過相關案例對索引優化進行講解。

0.準備

建立經典的tb_emp表。

DROP TABLE IF EXISTS `tb_emp`;
CREATE TABLE `tb_emp` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(20) NOT NULL,
  `age` int(11) NOT NULL,
  gender varchar(10) NOT NULL,
  email varchar(20),
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
-- ----------------------------
INSERT INTO `tb_emp` (name,age,gender,email) VALUES ('Tom', '22','male','[email protected]');
INSERT INTO `tb_emp` (name,age,gender,email) VALUES ('Mary', '21','female','[email protected]');
INSERT INTO `tb_emp` (name,age,gender,email) VALUES ('Jack', '27','male','[email protected]');
INSERT INTO `tb_emp` (name,age,gender,email) VALUES ('Rose', '23','female','[email protected]');      

注:建立了tb_emp表,并插入了4條資料。

1.最佳左字首法則

#1.定義:在建立了多列索引的情況下,查詢從索引的最左前列開始且不能跳過索引中的列。

最佳左字首法則就是說如果建立了多個索引,在使用索引時要按照建立索引的順序來使用,不能缺少或跳過,當然如果隻使用最左邊的索引列,也就是第一個索引是可以的,通俗了解:“帶頭大哥不能死,中間兄弟不能斷”。要點:“頭不能掉”。下面将用案例進行說明。

#2.建立組合索引,并執行explain。

Case 1:

MySQL進階知識(六)——索引優化

分析:

①索引的建立順序為name,age,gender;

②直接使用name(帶頭大哥)作為條件,可以看到type=ref,key_len=82,ref=const,效果還不錯。

Case 2:

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沒使用帶頭大哥(name),直接用兄弟,type=ALL,為全表掃描。

Case 3:

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①對比上面兩句sql語句可發現:我們使用:火車頭(name)和中間車廂(age)、火車頭(name)和車尾(gender)。

②雖然type=ref,但是觀察key_len和ref兩項,并對比Case1中的結果,可得出在使用火車頭(name)和車尾(gender)時,隻使用了部分索引也就是火車頭(name)的索引。

③通俗了解:火車頭單獨跑沒問題,火車頭與直接相連的車廂一起跑也沒問題,但是火車頭與車尾,如果中間沒有車廂,隻能火車頭自己跑。

Case 4:

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火車頭加車廂加車尾,三者串聯,就變成了奔跑的小火車。type=ref,key_len=128,ref=const,const,const。

最佳左字首法則總結:帶頭大哥不能死,中間兄弟不能斷;帶頭大哥可跑路,老二也可跟着跑,其餘兄弟隻能死。

2.不要在索引列上做任何操作

在索引列上做任何操作(計算、函數、(自動or手動)類型轉換),會導緻索引失效進而轉向全表掃描。

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這裡使用了函數計算,type=ALL,導緻索引失效。

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将name=‘Tom’的值修改為‘123’,使用sql後,發生了類型轉換,type=ALL,導緻全表掃描。

結論:在索引列上做任何操作,都會導緻索引失效轉向全表掃描。

3.範圍右邊全失效

存儲引擎不能使用索引中範圍右邊的列,也就是說範圍右邊的索引列會失效。

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對以上4個case進行分析:

①條件單獨使用name時,type=ref,key_len=82,ref=const。

②條件加上age時(使用常量等值),type=ref,key_len=86,ref=const,const。

③當全值比對時,type=ref,key_len=128,ref=const,const,const。說明索引全部用上,從key_len與ref可以看出。

④當使用範圍時(age>27),type=range,key_len=86,ref=Null,與Case 1、Case2和Case3可知,使用了部分索引,但gender索引沒用上(與Case 3對比)。

結論:範圍右邊的索引列失效。

4.盡量使用覆寫索引

盡量使用覆寫索引(查詢列和索引列盡量一緻,通俗說就是對A、B列建立了索引,然後查詢中也使用A、B列),減少select *的使用。

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對比Case1和Case2,Case1使用select *,Case2使用覆寫索引(查詢列與條件列對應),可看到Extra從Null變成了Using index,提高檢索效率。

5.使用不等于(!=或<>)會使索引失效

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結論:使用!=會使type=ALL,key=Null,導緻全表掃描,并且索引失效。

6.is null 或 is not null也無法使用索引

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在使用is null的時候,索引完全失效,使用is not null的時候,type=ALL全表掃描,key=Null索引失效。

這裡的例子可能有點特殊,具體情況肯能和case上的有所不同,但是還是要注意is null和is not null的使用。

7.like通配符以%開頭會使索引失效

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①like的%位置不同,所産生的效果不一樣,當%出現在左邊的時候,type=ALL,key=Null(全表掃描,索引失效),當%出現在右邊的時候,type=range,索引未失效。

②like查詢為範圍查詢,%出現在左邊,則索引失效。%出現在右邊索引未失效。口訣:like百分加右邊。

但是在實際生産環境中,%僅出現在右邊可能不能夠解決我們的問題,是以解決%出現在左邊索引失效的方法:使用覆寫索引。

分析:對比Case1可知,通過覆寫索引type=index,并且使用了Using index,從全表掃描變成了全索引掃描,還是不錯的。

Case 5:

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分析:這裡出現type=index,因為主鍵自動建立唯一索引。

Case 6:

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分析:上面四組explain執行的結果都相同,表明都使用了索引,從這裡可以深刻的體會到覆寫索引:完全吻合或者沾邊(age),都可以使type=index。

Case 7:

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分析:由于隻在(name,age,gender)上建立索引,當包含email時,導緻結果集偏大(email未建索引)【鍋大,鍋蓋小,不能比對】,是以type=ALL。

8.字元串不加單引号導緻索引失效

分析:上述兩條sql語句都能查詢出相同的資料。

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通過explain執行結果可以看出,字元串(name)不加單引号在查詢的時候,導緻索引失效(type=ref變成了type=ALL,并且key=Null),并全表掃描。

結論:varchar類型的字段,在查詢的時候不加單引号導緻索引失效,轉向全表掃描。

9.少用or,用or連接配接會使索引失效

MySQL進階知識(六)——索引優化

結論:通過上述explain的執行結果可看出,在使用or連接配接的時候type=ALL,key=Null,索引失效,并全表掃描。

總結

①全值比對。

②最佳左字首法則:帶頭大哥不能死,中間兄弟不能斷;帶頭大哥可跑路,老二也可跟着跑,其餘兄弟隻能死。

③索引列上不計算。

④覆寫索引記住用。

⑤不等于、is null、is not null導緻索引失效。

⑥like百分加右邊,加左邊導緻索引失效,解決方法:使用覆寫索引。

⑦字元串不加單引号導緻索引失效。

⑧少用or,用or導緻索引失效。

by Shawn Chen,2018.6.25日,上午。

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