本文内容是整理极客时间的mysql课程。

  • 执行select * from T where k between 3 and 5,需要执行几次树的搜索操作,会扫描多少行?表的初始化操作:mysql> create table T (ID int primary key,k int NOT NULL DEFAULT 0, s varchar(16) NOT NULL DEFAULT '',index k(k))engine=InnoDB;insert into T values(100,1, 'aa'),(200,2,'bb'),(300,3,'cc'),(500,5,'ee'),(600,6,'ff'),(700,7,'gg');InnoDB的索引组织结构-图


  • InnoDB的索引语句执行流程:
  • 1.在k索引树上找到k=3的记录,取得ID=300;
  • 2.再到 ID 索引树查到 ID=300 对应的 R3;
  • 3.在 k 索引树取下一个值 k=5,取得 ID=500;
  • 4.再回到 ID 索引树查到 ID=500 对应的 R4;
  • 5.在k索引树取下一个值k=6,不满足条件,循环结束。
  • 解析回到主键索引树搜索的过程,我们称为回表。在这个例子中,查询过程读了k索引树的3条记录(步骤1、3、5),回表了两次(步骤2和4)。
  • 覆盖索引,索引 k 已经“覆盖了”我们的查询需求,我们称为覆盖索引
  • 如何经过索引优化,避免回表过程?

  • 覆盖索引,如果执行的语句是select ID from T where k between 3 and 5

    如果执行的语句是select ID from T where k between 3 and 5,这时只需要查ID的值,而ID的值已经在k索引树上了,因此可以直接提供查询结果,不需要回表。

    在这个查询里面,索引k已经“覆盖了”我们的查询需求,我们称之为覆盖索引。

  • 覆盖索引可以减少树的搜索次数,显著提升查询性能,所以使用覆盖索引是一个常用的性能优化手段。

    注意,在引擎内部使用覆盖索引在索引k上其实读了三个记录,R3~R5(对应的索引k上的记录项),但对MySQL的Server层来说,它就是找引擎拿了两条记录。

  • 在一个市民信息表上,是否有必要将身份证号和名字建立联合索引?

    市民表的定义:

  • 如果有一个高频请求,根据市民的身份证号查询他的姓名,这个联合索引就有意义。在这个高频请求上用到覆盖索引,不需要回表查找整行记录,减少语句的执行时间。

  • 索引字段的维护总是有代价的,在建立冗余索引来支持覆盖索引时需要权衡。

  • 最左前缀原则,在建立联合索引的时候,如何安排索引内的字段顺序。

  • 第一原则是,如果通过调整顺序,可以少维护一个索引,那么这个顺序往往就是需要优先考虑采用的。

  • 对于一个不频繁的请求需不需要覆盖索引呢,如果为每一种查询都设计一个索引,是不是太浪费了?

  • B+树这种索引结构,可以利用索引的“最左前缀”,来定位记录。

    用(name,age)这个联合索引来分析。

    图(name,age)索引示意图


  • 索引下推最左前缀可以用于在索引种定位记录,但是那些不符合最左前缀的部分怎么办?比如现在有一个需求,检索出表种“名字第一个字是张,而且年龄是10岁的所有男孩”,SQL语句是这么写:mysql> select * from tuser where name like '张 %' and age=10 and ismale=1;
  • MySQL5.6引入的索引下推优化(index condition pushdown),可以在索引遍历过程种,对索引种包含的字段先做判断,直接过滤掉不满足条件的记录,减少回表的次数。
  • 无索引下推执行流程
  • 索引下推执行流程


  • 小结
  • 在满足语句需求的情况下,尽量少的访问资源是数据库设计的重要原则之一。我们在使用数据库的时候,尤其实在设计表结构时,也要减少资源消耗作为目标。
  • 思考有这样一个数据表,表结构是:CREATE TABLE `geek` (  `a` int(11) NOT NULL,  `b` int(11) NOT NULL,  `c` int(11) NOT NULL,  `d` int(11) NOT NULL,  PRIMARY KEY (`a`,`b`),  KEY `c` (`c`),  KEY `ca` (`c`,`a`),  KEY `cb` (`c`,`b`)) ENGINE=InnoDB;由于历史原因,这个表需要 a、b 做联合主键。既然主键包含了 a、b 这两个字段,那意味着单独在字段 c上创建一个索引,就已经包含了三个字段了呀,为什么要创建“ca”“cb”这两个索引?同事告诉他,是因为他们的业务里面有这样的两种语句:select * from geek where c=N order by a limit 1;select * from geek where c=N order by b limit 1;这位同事的解释对吗,为了这两个查询模式,这两个索引是否都是必须的?为什么呢?
  • 作者回答:网友回答表记录--a--|--b--|--c--  1 2 3  1 3 2  1 4 3  2 1 3  2 2 2  2 3 4主键 a,b的聚簇索引组织顺序相当于 order by a,b 也就是先按a排序,再按b排序,c无序  索引 ca 的组织是先按c排序,再按a排序,同时记录主键--c--|--a--|--主键部分b--(注意,这里不是ab,而是只有b)  2 1 3  2 2 2  3 1 2  3 1 4  3 2 1  4 2 3这个根索引c的数据是一模一样的。索引 cb 的组织是先按c排序,在按b排序,同时记录主键--c--|--b--|--主键部分a--  2 2 2  2 3 1  3 1 2  3 2 1  3 4 1  4 3 2  所以,结论是ca可以去掉,cb需要保留对于下面的语句 select ... from geek where c=N order by a 走ca,cb索引都能定位到满足c=N主键而且主键的聚簇索引本身就是按order by a,b排序,无序重新排序。所以ca可以去掉select ... from geek where c=N order by b 这条sql如果只有 c单个字段的索引,定位记录可以走索引,但是order by b的顺序与主键顺序不一致,需要额外排序cb索引可以把排序优化调
  • 网友回答
  • 给表创建索引时,应该创建哪些索引,每个索引应该包含哪些字段,字段的顺序怎么排列,这个问题没有标准答案,需要根据具体的业务来做权衡。不过有些思路还是可供参考的:

  • 1.既然是一个权衡问题,没有办法保证所有的查询都高效,那就要优先保证高频的查询高效,较低频次的查询也尽可能的使用到尽可能长的最左前缀索引。可以借助pt-query-digest来采样统计业务查询语句的访问频度,可能需要迭代几次才能确定联合索引的最终字段及其排序。

  • 2.业务是在演进的,所以索引也是要随着业务演进的,并不是索引建好了就万事大吉了,业务发生变化时,我们需要重新审视当初建的索引是不是还依然高效,依然能满足业务需求。

  • 3.业内流传的有一些mysql 军规,其实这些并不是真正的军规,只是典型场景下的最佳实践。真正的军规其实就一条:高效的效满足业务需求。比如有个军规规定一个表上的索引数不超过5个,但如果我们现在有一些历史数据表、历史日志表,我们很明确的知道这些表上不会再有数据写入了,但我们的查询需求很多也很多样化,那我们在这些表上的索引数能不能超过5个?当然是没有任何问题的。当然关于这份军规还是要认真看一下的,但看的重点不是去记住它,而是要弄明白每一条军规它为什么这么规定,它这样规定是基于什么考虑,适用的场景和前提是什么,这些都弄明白了,你记不记得住这些军规都无所谓了,因为你已经把它溶化到了你的血液中,具体到自己的具体业务时游刃有余将是必然。

  • 网友回答

  • 看过某些文章上面写:如果查询顺序和联合索引的顺序不一致,优化器会自动做优化,是这样的吗老师?

  • 作者回复: 是的,查询语句的where里面各个判断调换顺序没关系的