如何使用索引提高查询速度

技术  /  管理员 发布于 7年前   173

使用索引提高查询速度
1.前言
在web开发中，页面模板，业务逻辑(包括缓存、连接池)和数据库这三个部分，数据库在其中负责执行SQL查询并返回查询结果，是影响网站速度最重要的性能瓶颈。本文主要针对MySql数据库，双十一的电商大战，引发了淘宝技术热议，而淘宝现在去IOE(I代表IBM的缩写，即去IBM的存储设备和小型机;O是代表Oracle的缩写，也即去Oracle数据库，采用MySQL和Hadoop替代的解决方案，;E是代表EMC2,即去EMC2的设备性,用PC Server替代EMC2)，大量采用MySql集群！让MySql再次成为耀眼的明星！而优化数据的重要一步就是索引的建立，对于mysql中出现的慢查询，我们可以通过使用索引来提升查询速度。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将进行全表扫描，从第1条记录开始然后读完整个表直到找出相关的行。

2.mysql索引类型及创建
常用的索引类型有

(1)主键索引
它是一种特殊的唯一索引，不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引：
复制代码 代码如下:
CREATE TABLE user(
id int unsigned not null auto_increment,
name varchar(50) not null,
email varchar(40) not null,
primary key (id)
);

(2)普通索引
这是最基本的索引，它没有任何限制。创建方式：
复制代码 代码如下:
create index idx_name on user(
name(20)
);

mysql支持前缀索引，一般姓名不会超过20个字符，所以我们这里建立索引的时候限定了长度20，这样可以节省索引文件大小

(3)唯一索引
它与前面的普通索引类似，不同的就是：索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。创建方式：
复制代码 代码如下:
CREATE UNIQUE INDEX idx_email ON user(
email
);

(4)全文索引
MySQL支持全文索引和搜索功能。MySQL中的全文索引类型为FULLTEXT的索引。  FULLTEXT 索引仅可用于 MyISAM表；
复制代码 代码如下:
CREATE TABLE articles (
   id INT UNSIGNED AUTO_INCREMENT NOT NULL PRIMARY KEY,
   title VARCHAR(200),
   body TEXT,
   FULLTEXT (title,body)
    );

mysql> SELECT * FROM articles WHERE MATCH (title,body) AGAINST ('database');

查询结果：
+----+-------------------+------------------------------------------+
| id | title             | body                                     |
+----+-------------------+------------------------------------------+
|  5 | MySQL vs. YourSQL | In the following database comparison ... |
|  1 | MySQL Tutorial    | DBMS stands for DataBase ...             |
+----+-------------------+------------------------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)
MATCH()函数对于一个字符串执行资料库内的自然语言搜索。一个资料库就是1套1个或2个包含在FULLTEXT内的列。搜索字符串作为对AGAINST()的参数而被给定。对于表中的每一行, MATCH() 返回一个相关值，即, 搜索字符串和 MATCH()表中指定列中该行文字之间的一个相似性度量。
(5)复合索引
复制代码 代码如下:
CREATE TABLE test (
    id INT NOT NULL,
    last_name CHAR(30) NOT NULL,
    first_name CHAR(30) NOT NULL,
    PRIMARY KEY (id),
    INDEX name (last_name,first_name)
);

name索引是一个对last_name和first_name的索引。索引可以用于为last_name，或者为last_name和first_name在已知范围内指定值的查询。因此，name索引用于下面的查询：
SELECT * FROM test WHERE last_name='Widenius';
SELECT * FROM test WHERE last_name='Widenius' AND first_name='Michael';
但是不能用于SELECT * FROM test WHERE first_name='Michael';这是因为MySQL组合索引为“最左前缀”的结果,简单的理解就是只从最左面的开始组合。

3.在什么情况下使用索引
(1)为搜索字段建索引,如果在你的表中，某个字段你经常用来做搜索，那么，请为其建立索引吧。一般来说，在WHERE和JOIN中出现的列需要建立索引以提高查询速度。
例如从fps表（表中有name字段）中检索姓名为"李武"的人，
下面用explain来解释执行建立索引和未建立索引的区别：

a.未建立索引前
复制代码 代码如下:
explain select name from fps where name="李武";


[SQL] select name from fps where name="李武";
影响的数据栏: 0
时间: 0.003ms
b.建立索引后
复制代码 代码如下:
create index idx_name on fps(
name
);

explain select name from fps where name="李武";

[SQL] select name from fps where name="李武";

影响的数据栏: 0
时间: 0.001ms

(2)下面我们就来看看这个EXPLAIN分析结果的含义。
table：这是表的名字。
type：连接操作的类型。下面是MySQL文档关于ref连接类型的说明：
“对于每个来自于前面的表的行组合，所有有匹配索引值的行将从这张表中读取。如果联接只使用键的最左边的前缀，或如果键不是
UNIQUE或PRIMARY KEY（换句话说，如果联接不能基于关键字选择单个行的话），则使用ref。如果使用的键仅仅匹配少量行，该联接
类型是不错的。” 在本例中，由于索引不是UNIQUE类型，ref是我们能够得到的最好连接类型。 如果EXPLAIN显示连接类型是“ALL”，而且你并不想从表里面选择出大多数记录，那么MySQL的操作效率将非常低，因为它要扫描整个表。你可以加入更多的索引来解决这个问题。预知更多信息，请参见MySQL的手册说明。
possible_keys：
可能可以利用的索引的名字。这里的索引名字是创建索引时指定的索引昵称；如果索引没有昵称，则默认显示的是索引中第一个列的名字
（在本例中，它是“idx_name”）。
Key：
它显示了MySQL实际使用的索引的名字。如果它为空（或NULL），则MySQL不使用索引。
key_len：
索引中被使用部分的长度，以字节计。
ref：
它显示的是列的名字（或单词“const”），MySQL将根据这些列来选择行。在本例中，MySQL根据三个常量选择行。
rows：
MySQL所认为的它在找到正确的结果之前必须扫描的记录数。显然，这里最理想的数字就是1。 本例中未索引前遍历的记录数为1041，而建立索引后为1
Extra：
这里可能出现许多不同的选项，其中大多数将对查询产生负面影响。在本例中，MySQL只是提醒我们它将用using where，using index子句限制搜索结果集。

4.最常用的存储引擎：
(1)Myisam存储引擎：每个Myisam在磁盘上存储成三个文件。文件名都和表名相同，扩展名分别为.frm（存储表定义）、.MYD（存储数据）、.MYI（存储索引）。数据文件和索引文件可以放置在不同目录，平均分布io，获得更快的速度。对存储大小没有限制，MySQL数据库的最大有效表尺寸通常是由操作系统对文件大小的限制决定的,
(2)InnoDB存储引擎：具有提交、回滚、奔溃恢复能力的事务安全。与Myisam相比，InnoDB的写效率差一些并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引。
(3)如何选择合适的引擎
下面是常用存储引擎适用的环境：
Myisam：它是在Web、数据仓储和其他应用环境下最常使用的存储引擎;
InnoDB：用于事务处理应用程序，具有更多特性，包括ACID事务特性。