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SQL索引

时间：2023-10-08 16:03:36浏览次数：33  
标签：索引 select key SQL NULL root localhost

目录

MySQL索引及执行计划

什么是索引？

1）索引就好比一本书的目录，它能让你更快的找到自己想要的内容。

2）让获取的数据更有目的性，从而提高数据库检索数据的性能。

给指定字段创建索引，索引会将该字段中所有数据进行排序

索引不是越多越好

创建索引，会占用磁盘空间

索引的排序方式

1)BTREE:B+树索引

2)HASH：HASH索引

3)FULLTEXT：全文索引

4)RTREE：R树索引

BTtree

三路Btree

  • 根节点
  • 枝节点
  • 叶子节点

B+Tree

1）在叶子节点添加了相邻节点的指针

2）优化了范围查询，提升了范围查询的执行效率

选择5.7的mysql里用的就是B+Tree但是显示的是BTREE这个只是统称。

B*Tree

还真是概念类

索引管理

索引分类

  • 主键索引（聚簇索引）

    特性：唯一且非空

    • 联合索引

  • 唯一键索引

    特性：唯一 可以为空

    • 前缀索引
    • 联合索引

  • 普通索引

    特性：可以不唯一，可以为空

    • 前缀索引
    • 联合索引

索引的增删查

表数据准备

# 建库
create database zls;

# 建表
create table student(
id int,
name varchar(10),
age tinyint,
gender enum('m','f'),
phone char(11)
);

# 传送数据
insert into student values
(1,'zls',18,'m',11111111111),
(2,'a',12,'f',11111131111),
(3,'b',13,'f',11241131111),
(4,'a',14,'m',11121131111);

root@localhost [zls] >select * from student;
+----+------+------+--------+-------------+
| id | name | age  | gender | phone       |
+----+------+------+--------+-------------+
|  1 | zls  |   18 | m      | 11111111111 |
|  2 | a    |   12 | f      | 11111131111 |
|  3 | b    |   13 | f      | 11241131111 |
|  4 | a    |   14 | m      | 11121131111 |
+----+------+------+--------+-------------+

主键索引primary

## 增
root@localhost [zls] >alter table student add primary key(id);

## 删
root@localhost [zls] >alter table student drop primary key;

# 索引类型的字段:key:(PRI:主键，UNI:唯一键，MUL:普通键)

## 查
root@localhost [zls] >desc student;
+--------+---------------+------+-----+---------+-------+
| Field  | Type          | Null | Key | Default | Extra |
+--------+---------------+------+-----+---------+-------+
| id     | int(11)       | NO   | PRI | NULL    |       |
| name   | varchar(10)   | YES  |     | NULL    |       |
| age    | tinyint(4)    | YES  |     | NULL    |       |
| gender | enum('m','f') | YES  |     | NULL    |       |
| phone  | char(11)      | YES  |     | NULL    |       |
+--------+---------------+------+-----+---------+-------+
2.#-----
root@localhost [zls] >show index from student;
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| Table   | Non_unique | Key_name | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| student |          0 | PRIMARY  |            1 | id          | A         |           4 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |               |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
3.#-----
root@localhost [zls] >show index from student\G
*************************** 1. row ***************************
        Table: student          // 索引所属的表名
   Non_unique: 0                // 指示索引是否允许重复值。值为0表示唯一索引，值为1表示非唯一索引。
     Key_name: PRIMARY          // 显示索引的名称。
 Seq_in_index: 1                // 显示列在联合索引中的位置。对于单列索引，序列号始终为1。
  Column_name: id               // 显示索引所涵盖的列名。
    Collation: A                // 指定索引使用的排序规则。
  Cardinality: 4                // 表示索引中不重复的值的估计数量。
     Sub_part: NULL             // 如果索引是部分索引，则显示部分索引定义的长度。
       Packed: NULL             // 用于存储索引值的压缩类型。
         Null:                  // 指示列是否允许为空值（YES表示允许，空白表示不允许）。
   Index_type: BTREE            // 指示索引的类型，如BTREE、HASH等。
      Comment:                  // 可选的注释信息。
Index_comment:                  // 索引的注释信息。
4.#-----
root@localhost [zls] >show create table student;
student | CREATE TABLE `student` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `age` tinyint(4) DEFAULT NULL,
  `gender` enum('m','f') DEFAULT NULL,
  `phone` char(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),                   // 主键
  UNIQUE KEY `uni_phone` (`phone`),     // 唯一键
  KEY `name` (`name`)                   // 普通键
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

唯一键索引unique

## 增
# 统计,统计去重
root@localhost [zls] >select count(name) from student;
+-------------+
| count(name) |
+-------------+
|           4 |
+-------------+
root@localhost [zls] >select count(distinct(name)) from student;
+-----------------------+
| count(distinct(name)) |
+-----------------------+
|                     3 |
+-----------------------+
root@localhost [zls] >select count(age) from student;
+------------+
| count(age) |
+------------+
|          4 |
+------------+
root@localhost [zls] >select count(distinct(age)) from student;
+----------------------+
| count(distinct(age)) |
+----------------------+
|                    4 |
+----------------------+
### 要创建唯一键的时候去重前后的数值要一样，

## 1.不给索引起名
root@localhost [zls] >alter table student add unique key(age);
## 2.给索引起名
root@localhost [zls] >alter table student add unique key uni_phone(phone);

## 删
root@localhost [zls] >alter table student drop index age;
root@localhost [zls] >alter table student drop key uni_phone;

普通索引

## 创建
# 表内有重复的也可以创建，这样的索引。慢

# 1.不起名，以字段名，命名
root@localhost [zls] >alter table student add index(name);

# 2.起名
root@localhost [zls] >alter table student add key idx_name(name);

## 删除
root@localhost [zls] >alter table student drop index idx_name;
root@localhost [zls] >alter table student drop key name;

前缀索引

什么是前缀索引？

创建索引时，按照指定数值对列进行排序

为什么使用前缀索引？

1）给大列创建索引时，可以减少排序时间，提升创建索引速度

2）insert，update，delete插入数据时，提升写入速度

3）提升查询速率

## 唯一键前缀索引创建
root@localhost [zls] >alter table student add unique key uni_phone(phone(7));
## 普通索引创建
root@localhost [zls] >alter table student add key idx_name(name(2));

联合索引

## 主键联合索引
root@localhost [zls] >alter table student add primary key(id,name);

## 唯一键联合索引创建
root@localhost [zls] >alter table student add unique key uni_all(gender,age,phone);

## 普通索引创建联合索引
root@localhost [zls] >alter table student add index idx_all(gender,age,phone);

## 删除
root@localhost [zls] >alter table student drop index idx_all;
root@localhost [zls] >alter table student drop key idx_all;

## 查询规则

alter table student add index idx_all(a,b,c,d);

where a.女生 and b.身高 and c.体重 and d.身材好
index(a,b,c)
特点：前缀生效特性
a,ab,ac,abc,abcd 可以走索引或部分走索引
b bc bcd cd c d ba ... 不走索引

网站访问速度慢，如何排查，如何解决？

  • 网络问题
  • 设备配置
  • 代码bug
  • 应用（nginx、lb、proxy）
  • 数据库慢查询

使用explain分析SQL语句

慢查询，开启慢查询日志，记录执行速度慢的SQL语句

找出执行慢的SQL语句后，使用explain进行分析

# 在查询语句前面加上explain
root@localhost [zls] >explain select * from student;
+----+-------------+---------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table   | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+---------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | student | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    4 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+---------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------+

root@localhost [zls] >explain select * from student\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1              // 表示当前行的标识符。在单个查询中，如果有多个表被连接，每个表都会有一个唯一的标识符。
  select_type: SIMPLE         // 表示查询的类型。常见的类型包括SIMPLE、PRIMARY、SUBQUERY等。
        table: student        // 表示查询涉及的表名。
   partitions: NULL           // 表示查询涉及的分区信息。
         type: ALL            // 表示访问表的方式或连接类型。常见的类型包括ALL、index、range、ref等。较好的连接类型通常是使用索引（index）或范围查找（range）。
possible_keys: NULL           // 表示可能用于此查询的索引列表。
          key: NULL           // 表示实际使用的索引。如果为NULL，则表示没有使用索引。
      key_len: NULL           // 表示使用的索引的长度。较小的长度通常是更好的。
          ref: NULL           // 表示与索引匹配的列或常数。
         rows: 4              // 表示根据表统计信息估计出的查询返回的行数。
     filtered: 100.00         // 表示在表中过滤记录所占的百分比。
        Extra: NULL           // 表示关于查询执行的附加信息，例如使用了临时表(Temporary Table)、文件排序(Filesort)等。

Type：全量扫描

练习用表结构

root@localhost [world] >desc city;
+-------------+----------+------+-----+---------+----------------+
| Field       | Type     | Null | Key | Default | Extra          |
+-------------+----------+------+-----+---------+----------------+
| ID          | int(11)  | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| Name        | char(35) | NO   |     |         |                |
| CountryCode | char(3)  | NO   | MUL |         |                |
| District    | char(20) | NO   |     |         |                |
| Population  | int(11)  | NO   | MUL | 0       |                |
+-------------+----------+------+-----+---------+----------------+
5 rows in set (0.00 sec)

全表扫描

  • ALL
root@localhost [world] >explain select * from city where district='shanghai'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 4188
     filtered: 10.00
        Extra: Using where
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

index：全索引扫描

索引扫描

root@localhost [world] >explain select countrycode from city\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: index
possible_keys: NULL
          key: CountryCode
      key_len: 3
          ref: NULL
         rows: 4188
     filtered: 100.00
        Extra: Using index
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

range：范围扫描

一般来说一条sql语句能达到range级别就ok了

root@localhost [world] >explain select * from city where population < 100\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: range
possible_keys: Population
          key: Population
      key_len: 4
          ref: NULL
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: Using index condition
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

ref：非唯一索引

root@localhost [world] >explain select * from city where countrycode='CHN' union all select * from city where countrycode='USA'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: PRIMARY
        table: city
   partitions: NULL
         type: ref
possible_keys: CountryCode
          key: CountryCode
      key_len: 3
          ref: const
         rows: 363
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
*************************** 2. row ***************************
           id: 2
  select_type: UNION
        table: city
   partitions: NULL
         type: ref
possible_keys: CountryCode
          key: CountryCode
      key_len: 3
          ref: const
         rows: 274
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

eq_ref：只有在连表查询时，使用join on 才能出现

并且在连接条件中使用了唯一索引或主键列时，优化器可以通过索引快速定位到满足条件的行，从而提供更高效的查询性能。

root@localhost [linux50] >select * from score;
+-----+-----+------+
| sno | cno | mark |
+-----+-----+------+
|   1 |   2 | 30.0 |
+-----+-----+------+
1 row in set (0.00 sec)

root@localhost [linux50] >select * from student;
+-----+-------+------+------+---------------------+-------+
| sno | sname | sage | ssex | sbirthday           | class |
+-----+-------+------+------+---------------------+-------+
|   1 | 旭    |   20 | 1    | 2023-07-26 17:33:14 | 5     |
|   2 | 东    |   21 | 1    | 2023-07-26 17:33:27 | 5     |
|   3 | 徐    |   22 | 1    | 2023-07-26 17:33:39 | 5     |
+-----+-------+------+------+---------------------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

root@localhost [linux50] >explain select score.mark from student join score on student.sno=score.sno where student.sname='旭'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: score
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
*************************** 2. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: student
   partitions: NULL
         type: eq_ref
possible_keys: PRIMARY
          key: PRIMARY
      key_len: 8
          ref: linux50.score.sno
         rows: 1
     filtered: 50.00
        Extra: Using where
2 rows in set, 1 warning (0.00 sec)

const、system 主键精准查询时

root@localhost [world] >explain select * from city where id=10\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: const
possible_keys: PRIMARY
          key: PRIMARY
      key_len: 4
          ref: const
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

null

root@localhost [world] >explain select * from city where population>1000000000000000000000000000000000000000000000000000\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: NULL
   partitions: NULL
         type: NULL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: NULL
     filtered: NULL
        Extra: no matching row in const table
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

没有走索引原因？

该字段没创建索引

创建索引了，但是没走

不使用where条件

# 1.使用select * 查询数据不接where条件（杀个程序员祭天）

root@localhost [world] >explain select * from city;

查询结果集大于25%

root@localhost [world] >explain select * from city where population > 1000\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: Population
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 4188
     filtered: 97.13               // 表中占比97.13
        Extra: Using where
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
使用limit分页查询方式优化结果集
root@localhost [world] >explain select * from city where population > 1000 limit 60\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: range
possible_keys: Population
          key: Population
      key_len: 4
          ref: NULL
         rows: 4068
     filtered: 100.00
        Extra: Using index condition
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

使用字段列做计算

同不加where条件的一起。

root@localhost [world] >explain select * from city where id-1=10\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 4188
     filtered: 100.00
        Extra: Using where
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
## 可行的计算方法
root@localhost [world] >explain select * from city where id=10-1\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: const
possible_keys: PRIMARY
          key: PRIMARY
      key_len: 4
          ref: const
         rows: 1
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

隐式转换导致索引失效

## 创建表时，数据类型和查询时不一致导致，不走索引

字符串类型：加引号
root@localhost [world] >explain select * from user where phone='21111111111';

数字类型：不加引号
root@localhost [world] >explain select * from user where phone=21111111111;

使用like模糊查询时，%在前面的

如果需求是必须百分号在前面，不要使用MySQL

请使用elastsearch

root@localhost [world] >explain select * from city where countrycode like '%h'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: NULL
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 4188
     filtered: 11.11
        Extra: Using where
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

root@localhost [world] >explain select * from city where countrycode like 'h%'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: range
possible_keys: CountryCode
          key: CountryCode
      key_len: 3
          ref: NULL
         rows: 22
     filtered: 100.00
        Extra: Using index condition
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

使用 <> 、 not in查询数据

root@localhost [world] >explain select * from city where countrycode not in ('CHN','USA');
root@localhost [world] >explain select * from city where countrycode <> 'CHN' and countrycode <> 'USA';

root@localhost [world] >explain select * from city where countrycode <> 'CHN' and countrycode <> 'USA'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: ALL
possible_keys: CountryCode
          key: NULL
      key_len: NULL
          ref: NULL
         rows: 4188
     filtered: 82.19
        Extra: Using where
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

root@localhost [world] >explain select * from city where countrycode <> 'CHN' and countrycode <> 'USA' limit 10\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: city
   partitions: NULL
         type: range
possible_keys: CountryCode
          key: CountryCode
      key_len: 3
          ref: NULL
         rows: 3442
     filtered: 100.00
        Extra: Using index condition
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

联合索引，where条件后面没有按照创建索引的顺序查询

1）按顺序查
解决：2）用户行为分析（数据分析）

索引损坏，失效

删了索引
重建，使用前缀索引

索引创建原则

1）索引不是越多越好

索引的数目不是越多越好。每个索引都需要占用磁盘空间，索引越多，需要的磁盘空间就越大。 修改表时，对索引的重构和更新很麻烦。越多的索引，会使更新表变得很浪费时间。

2）有必要添加索引的列，如何选择索引？

删除不再使用或者很少使用的索引

表中的数据被大量更新，或者数据的使用方式被改变后，原有的一些索引可能不再需要。数据库管理 员应当定期找出这些索引，将它们删除，从而减少索引对更新操作的影响。

# 1.优先选择，唯一键索引
# 2.给经常要排序、分组这种查询的列，创建联合索引
# 3.普通索引尽量使用前缀索引

标签：索引,select,key,SQL,NULL,root,localhost
From： https://www.cnblogs.com/xiutai/p/17749302.html

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