MySQL索引(轉(zhuǎn))

pkman110

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luckydevil_2001
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MySQL索引(轉(zhuǎn))
本文介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)索引，及其優(yōu)、缺點(diǎn)。針對(duì)MySQL索引的特點(diǎn)、應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的描述。分析了如何避免MySQL無(wú)法使用，如何使用EXPLAIN分析查詢(xún)語(yǔ)句，如何優(yōu)化MySQL索引的應(yīng)用。本文摘自《MySQL 5權(quán)威指南》(3rd)的8.9節(jié)。(2007.07.05最后更新)
    索引是一種特殊的文件(InnoDB數(shù)據(jù)表上的索引是表空間的一個(gè)組成部分)，它們包含著對(duì)數(shù)據(jù)表里所有記錄的引用指針。
    注：[1]索引不是萬(wàn)能的！索引可以加快數(shù)據(jù)檢索操作，但會(huì)使數(shù)據(jù)修改操作變慢。每修改數(shù)據(jù)記錄，索引就必須刷新一次。為了在某種程序上彌補(bǔ)這一缺陷，許多SQL命令都有一個(gè)DELAY_KEY_WRITE項(xiàng)。這個(gè)選項(xiàng)的作用是暫時(shí)制止MySQL在該命令每插入一條新記錄和每修改一條現(xiàn)有之后立刻對(duì)索引進(jìn)行刷新，對(duì)索引的刷新將等到全部記錄插入/修改完畢之后再進(jìn)行。在需要把許多新記錄插入某個(gè)數(shù)據(jù)表的場(chǎng)合，DELAY_KEY_WRITE選項(xiàng)的作用將非常明顯。[2]另外，索引還會(huì)在硬盤(pán)上占用相當(dāng)大的空間。因此應(yīng)該只為最經(jīng)常查詢(xún)和最經(jīng)常排序的數(shù)據(jù)列建立索引。注意，如果某個(gè)數(shù)據(jù)列包含許多重復(fù)的內(nèi)容，為它建立索引就沒(méi)有太大的實(shí)際效果。
    從理論上講，完全可以為數(shù)據(jù)表里的每個(gè)字段分別建一個(gè)索引，但MySQL把同一個(gè)數(shù)據(jù)表里的索引總數(shù)限制為16個(gè)。
    1. InnoDB數(shù)據(jù)表的索引
    與MyISAM數(shù)據(jù)表相比，索引對(duì)InnoDB數(shù)據(jù)的重要性要大得多。在InnoDB數(shù)據(jù)表上，索引對(duì)InnoDB數(shù)據(jù)表的重要性要在得多。在InnoDB數(shù)據(jù)表上，索引不僅會(huì)在搜索數(shù)據(jù)記錄時(shí)發(fā)揮作用，還是數(shù)據(jù)行級(jí)鎖定機(jī)制的基礎(chǔ)。"數(shù)據(jù)行級(jí)鎖定"的意思是指在事務(wù)操作的執(zhí)行過(guò)程中鎖定正在被處理的個(gè)別記錄，不讓其他用戶(hù)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。這種鎖定將影響到(但不限于)SELECT...LOCK IN SHARE MODE、SELECT...FOR UPDATE命令以及INSERT、UPDATE和DELETE命令。
    出于效率方面的考慮，InnoDB數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)行級(jí)鎖定實(shí)際發(fā)生在它們的索引上，而不是數(shù)據(jù)表自身上。顯然，數(shù)據(jù)行級(jí)鎖定機(jī)制只有在有關(guān)的數(shù)據(jù)表有一個(gè)合適的索引可供鎖定的時(shí)候才能發(fā)揮效力。如果沒(méi)有合適的索引，則行鎖變成表鎖！
    2. 限制
    如果WEHERE子句的查詢(xún)條件里有不等號(hào)(WHERE coloum != ...)，MySQL將無(wú)法使用索引。
    類(lèi)似地，如果WHERE子句的查詢(xún)條件里使用了函數(shù)(WHERE DAY(column) = ...)，MySQL也將無(wú)法使用索引。
    在JOIN操作中(需要從多個(gè)數(shù)據(jù)表提取數(shù)據(jù)時(shí))，MySQL只有在主鍵和外鍵的數(shù)據(jù)類(lèi)型相同時(shí)才能使用索引。
    如果WHERE子句的查詢(xún)條件里使用比較操作符LIKE和REGEXP，MySQL只有在搜索模板的第一個(gè)字符不是通配符的情況下才能使用索引。比如說(shuō)，如果查詢(xún)條件是LIKE 'abc%'，MySQL將使用索引；如果查詢(xún)條件是LIKE '%abc'，MySQL將不使用索引。
    在ORDER BY操作中，MySQL只有在排序條件不是一個(gè)查詢(xún)條件表達(dá)式的情況下才使用索引。(雖然如此，在涉及多個(gè)數(shù)據(jù)表查詢(xún)里，即使有索引可用，那些索引在加快ORDER BY方面也沒(méi)什么作用)
    如果某個(gè)數(shù)據(jù)列里包含許多重復(fù)的值，就算為它建立了索引也不會(huì)有很好的效果。比如說(shuō)，如果某個(gè)數(shù)據(jù)列里包含的凈是些諸如"0/1"或"Y/N"等值，就沒(méi)有必要為它創(chuàng)建一個(gè)索引。
   
    普通索引、唯一索引和主索引
    1. 普通索引
    普通索引(由關(guān)鍵字KEY或INDEX定義的索引)的唯一任務(wù)是加快對(duì)數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)速度。因此，應(yīng)該只為那些最經(jīng)常出現(xiàn)在查詢(xún)條件(WHERE column = ...)或排序條件(ORDER BY column)中的數(shù)據(jù)列創(chuàng)建索引。只要有可能，就應(yīng)該選擇一個(gè)數(shù)據(jù)最整齊、最緊湊的數(shù)據(jù)列(如一個(gè)整數(shù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)列)來(lái)創(chuàng)建索引。
    2. 唯一索引
    普通索引允許被索引的數(shù)據(jù)列包含重復(fù)的值。比如說(shuō)，因?yàn)槿擞锌赡芡�名，所以同一個(gè)姓名在同一個(gè)"員工個(gè)人資料"數(shù)據(jù)表里可能出現(xiàn)兩次或更多次。
    如果能確定某個(gè)數(shù)據(jù)列將只包含彼此各不相同的值，在為這個(gè)數(shù)據(jù)列創(chuàng)建索引的時(shí)候就應(yīng)該用關(guān)鍵字UNIQUE把它定義為一個(gè)唯一索引。這么做的好處：一是簡(jiǎn)化了MySQL對(duì)這個(gè)索引的管理工作，這個(gè)索引也因此而變得更有效率；二是MySQL會(huì)在有新記錄插入數(shù)據(jù)表時(shí)，自動(dòng)檢查新記錄的這個(gè)字段的值是否已經(jīng)在某個(gè)記錄的這個(gè)字段里出現(xiàn)過(guò)了；如果是，MySQL將拒絕插入那條新記錄。也就是說(shuō)，唯一索引可以保證數(shù)據(jù)記錄的唯一性。事實(shí)上，在許多場(chǎng)合，人們創(chuàng)建唯一索引的目的往往不是為了提高訪(fǎng)問(wèn)速度，而只是為了避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)重復(fù)。
    3. 主索引
    在前面已經(jīng)反復(fù)多次強(qiáng)調(diào)過(guò)：必須為主鍵字段創(chuàng)建一個(gè)索引，這個(gè)索引就是所謂的"主索引"。主索引與唯一索引的唯一區(qū)別是：前者在定義時(shí)使用的關(guān)鍵字是PRIMARY而不是UNIQUE。
    4. 外鍵索引
    如果為某個(gè)外鍵字段定義了一個(gè)外鍵約束條件，MySQL就會(huì)定義一個(gè)內(nèi)部索引來(lái)幫助自己以最有效率的方式去管理和使用外鍵約束條件。
    5. 復(fù)合索引
    索引可以覆蓋多個(gè)數(shù)據(jù)列，如像INDEX(columnA, columnB)索引。這種索引的特點(diǎn)是MySQL可以有選擇地使用一個(gè)這樣的索引。如果查詢(xún)操作只需要用到columnA數(shù)據(jù)列上的一個(gè)索引，就可以使用復(fù)合索引INDEX(columnA, columnB)。不過(guò)，這種用法僅適用于在復(fù)合索引中排列在前的數(shù)據(jù)列組合。比如說(shuō)，INDEX(A, B, C)可以當(dāng)做A或(A, B)的索引來(lái)使用，但不能當(dāng)做B、C或(B, C)的索引來(lái)使用。
    6. 索引的長(zhǎng)度
    在為CHAR和VARCHAR類(lèi)型的數(shù)據(jù)列定義索引時(shí)，可以把索引的長(zhǎng)度限制為一個(gè)給定的字符個(gè)數(shù)(這個(gè)數(shù)字必須小于這個(gè)字段所允許的最大字符個(gè)數(shù))。這么做的好處是可以生成一個(gè)尺寸比較小、檢索速度卻比較快的索引文件。在絕大多數(shù)應(yīng)用里，數(shù)據(jù)庫(kù)中的字符串?dāng)?shù)據(jù)大都以各種各樣的名字為主，把索引的長(zhǎng)度設(shè)置為10~15個(gè)字符已經(jīng)足以把搜索范圍縮小到很少的幾條數(shù)據(jù)記錄了。
    在為BLOB和TEXT類(lèi)型的數(shù)據(jù)列創(chuàng)建索引時(shí)，必須對(duì)索引的長(zhǎng)度做出限制；MySQL所允許的最大索引長(zhǎng)度是255個(gè)字符。
    全文索引
    文本字段上的普通索引只能加快對(duì)出現(xiàn)在字段內(nèi)容最前面的字符串(也就是字段內(nèi)容開(kāi)頭的字符)進(jìn)行檢索操作。如果字段里存放的是由幾個(gè)、甚至是多個(gè)單詞構(gòu)成的較大段文字，普通索引就沒(méi)什么作用了。這種檢索往往以L(fǎng)IKE %word%的形式出現(xiàn)，這對(duì)MySQL來(lái)說(shuō)很復(fù)雜，如果需要處理的數(shù)據(jù)量很大，響應(yīng)時(shí)間就會(huì)很長(zhǎng)。
    這類(lèi)場(chǎng)合正是全文索引(full-text index)可以大顯身手的地方。在生成這種類(lèi)型的索引時(shí)，MySQL將把在文本中出現(xiàn)的所有單詞創(chuàng)建為一份清單，查詢(xún)操作將根據(jù)這份清單去檢索有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄。全文索引即可以隨數(shù)據(jù)表一同創(chuàng)建，也可以等日后有必要時(shí)再使用下面這條命令添加：
        ALTER TABLE tablename ADD FULLTEXT(column1, column2)
    有了全文索引，就可以用SELECT查詢(xún)命令去檢索那些包含著一個(gè)或多個(gè)給定單詞的數(shù)據(jù)記錄了。下面是這類(lèi)查詢(xún)命令的基本語(yǔ)法：
        SELECT * FROM tablename
        WHERE MATCH(column1, column2) AGAINST('word1', 'word2', 'word3')
    上面這條命令將把column1和column2字段里有word1、word2和word3的數(shù)據(jù)記錄全部查詢(xún)出來(lái)。
    注解：InnoDB數(shù)據(jù)表不支持全文索引。
    查詢(xún)和索引的優(yōu)化
    只有當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)里已經(jīng)有了足夠多的測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)，它的性能測(cè)試結(jié)果才有實(shí)際參考價(jià)值。如果在測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)里只有幾百條數(shù)據(jù)記錄，它們往往在執(zhí)行完第一條查詢(xún)命令之后就被全部加載到內(nèi)存里，這將使后續(xù)的查詢(xún)命令都執(zhí)行得非�？�--不管有沒(méi)有使用索引。只有當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)里的記錄超過(guò)了1000條、數(shù)據(jù)總量也超過(guò)了MySQL服務(wù)器上的內(nèi)存總量時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)的性能測(cè)試結(jié)果才有意義。
    在不確定應(yīng)該在哪些數(shù)據(jù)列上創(chuàng)建索引的時(shí)候，人們從EXPLAIN SELECT命令那里往往可以獲得一些幫助。這其實(shí)只是簡(jiǎn)單地給一條普通的SELECT命令加一個(gè)EXPLAIN關(guān)鍵字作為前綴而已。有了這個(gè)關(guān)鍵字，MySQL將不是去執(zhí)行那條SELECT命令，而是去對(duì)它進(jìn)行分析。MySQL將以表格的形式把查詢(xún)的執(zhí)行過(guò)程和用到的索引(如果有的話(huà))等信息列出來(lái)。
    在EXPLAIN命令的輸出結(jié)果里，第1列是從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取的數(shù)據(jù)表的名字，它們按被讀取的先后順序排列。type列指定了本數(shù)據(jù)表與其它數(shù)據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系(JOIN)。在各種類(lèi)型的關(guān)聯(lián)關(guān)系當(dāng)中，效率最高的是system，然后依次是const、eq_ref、ref、range、index和All(All的意思是：對(duì)應(yīng)于上一級(jí)數(shù)據(jù)表里的每一條記錄，這個(gè)數(shù)據(jù)表里的所有記錄都必須被讀取一遍--這種情況往往可以用一索引來(lái)避免)。
possible_keys數(shù)據(jù)列給出了MySQL在搜索數(shù)據(jù)記錄時(shí)可選用的各個(gè)索引。
key數(shù)據(jù)列是MySQL實(shí)際選用的索引，這個(gè)索引按字節(jié)計(jì)算的長(zhǎng)度在key_len數(shù)據(jù)列里給出。比如說(shuō)，對(duì)于一個(gè)INTEGER數(shù)據(jù)列的索引，這個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度將是4。如果用到了復(fù)合索引，在key_len數(shù)據(jù)列里還可以看到MySQL具體使用了它的哪些部分。作為一般規(guī)律，key_len數(shù)據(jù)列里的值越小越好(意思是更快)。
ref數(shù)據(jù)列給出了關(guān)聯(lián)關(guān)系中另一個(gè)數(shù)據(jù)表里的數(shù)據(jù)列的名字。
row數(shù)據(jù)列是MySQL在執(zhí)行這個(gè)查詢(xún)時(shí)預(yù)計(jì)會(huì)從這個(gè)數(shù)據(jù)表里讀出的數(shù)據(jù)行的個(gè)數(shù)。row數(shù)據(jù)列里的所有數(shù)字的乘積可以讓我們大致了解這個(gè)查詢(xún)需要處理多少組合。
extra數(shù)據(jù)列提供了與JOIN操作有關(guān)的更多信息，比如說(shuō)，如果MySQL在執(zhí)行這個(gè)查詢(xún)時(shí)必須創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)數(shù)據(jù)表，就會(huì)在extra列看到using temporary字樣


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