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MySQL數據庫是現代應用程序中使用最廣泛的關系型數據庫管理系統(tǒng)之一。其高效性和可擴展性使其成為開發(fā)者們的首選。然而，隨著數據庫中數據量的不斷增加，許多開發(fā)者會發(fā)現性能會變得越來越慢。這時，建立索引就成為了優(yōu)化MySQL數據庫性能的關鍵。本篇文章將指導你如何正確地建立索引，以充分利用MySQL的性能。
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1. 索引的概念
讓我們來理解一下索引的概念。索引可以看作是一本書的目錄，能夠幫助我們更快地找到特定的信息。在數據庫中，索引指向數據表中特定列的位置，允許快速查找和排序數據。無需遍歷整個數據表，只需在索引中搜索就可以找到需要的數據。
2. 建立索引的好處
建立索引的好處是顯而易見的。它可以提高查詢速度。如果你有大量的數據，沒有索引的查詢就會變得非常耗時。相反，有了索引，則可以僅在索引上進行查詢，從而減少了不必要的搜索，大大加快了查詢速度。
建立索引可以加速數據的排序。如果沒有索引，則需要遍歷整個數據表并逐個比較記錄的值。而有了索引，可以直接在索引上進行排序。
此外，索引還可以提高數據庫的整體性能。通過加快查詢速度和排序速度，可以為應用程序節(jié)省大量的時間和資源。
3. 如何建立索引
現在，我們來具體了解如何建立索引。雖然建立索引很容易，但是錯誤的設計和實現會產生不利影響。因此，需要注意以下幾點：
（1）選擇正確的列建立索引
根據你的數據表中最常查詢的列建立索引是更好的選擇。這些列通常是那些在WHERE語句中出現的列。如果你有多個常用查詢的列，則需要根據你的查詢模式來判斷利用哪些列建立索引。
（2）避免過度索引
雖然索引可以提高查詢速度，但是過于頻繁的索引也會降低數據庫的性能。每個索引都需要額外的空間和時間來維護，特別是在數據表的寫入過程中。因此，要注意合理選擇需要建立索引的列。
（3）使用復合索引
如果你需要同時查詢多個列，那么可以使用復合索引。復合索引指的是同時在多個列上建立索引，從而優(yōu)化多列查詢的速度。與單列索引相比，復合索引大大減少了數據庫的負擔。
（4）避免在大文本/二進制列上建立索引
在大文本、二進制列上建立索引需要大量的空間和時間，且無法提高查詢速度。因此，盡可能避免在這些列上建立索引。
（5）使用前綴索引
如果你需要在長文本列上建立索引，那么可以使用前綴索引。前綴索引只索引字符串的前面部分，從而節(jié)省空間和時間。
（6）避免重復的數據
重復的數據在索引中也需要占用額外的空間，因此盡可能避免使用重復數據。如果需要使用，請考慮建立唯一索引。
4. 如何優(yōu)化索引
通過上述建立索引的方法可以大大提高MySQL數據庫的性能。然而，在實踐中，只是簡單地建立索引是不夠的，你還需要優(yōu)化它們以便充分利用索引在MySQL中的功效。以下是一些優(yōu)化建立索引的方法：
（1）使用EXPLN命令來檢查查詢
在執(zhí)行查詢之前，可以使用EXPLN命令來檢查MySQL如何處理查詢。它可以幫助你了解查詢如何使用索引、使用哪個索引以及是否進行全表掃描。這樣可以發(fā)現索引的不足之處，并嘗試添加新的索引。
（2）使用MySQL的Profiler來監(jiān)控查詢性能
MySQL的Profiler是一個有用的工具，可以幫助你監(jiān)控查詢性能并分析查詢速度。它可以告訴你哪些查詢使用了索引，哪些查詢需要改進。通過定期使用Profiler來分析數據庫的性能，可以幫助你診斷問題并進行調整。
（3）定期優(yōu)化索引
需要注意的是，索引并非一成不變。隨著時間的推移，數據表中的數據會發(fā)生變化，因此需要定期優(yōu)化索引。定期執(zhí)行OPTIMIZE TABLE命令可以清理垃圾數據并重新構建索引，從而使索引更加高效。
建立索引是優(yōu)化MySQL數據庫性能的關鍵。正確地建立索引可以極大地加快查詢速度、排序速度和整體性能。通過正確地選擇要索引的列、避免過度索引、使用復合索引等優(yōu)化技術，可以更大限度地發(fā)揮索引的作用，從而提高MySQL的性能。
相關問題拓展閱讀：
- 如何創(chuàng)建mysql索引以及索引的優(yōu)缺點
如何創(chuàng)建mysql索引以及索引的優(yōu)缺點
在滿足語句需求的情況下，盡量少的訪問資源是數據庫設計的重要原則，這和執(zhí)行的 SQL 有直接的關系，索引問題又是 SQL 問題中出現頻率更高的，常見的索引問題包括：無索引（失效）、隱式轉換。
1. SQL 執(zhí)行流程看一個問題，在下面這個表 T 中，如果我要執(zhí)行 select * from T where k between 3 and 5; 需要執(zhí)行幾次樹的搜索操作，會掃描多少行？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;mysql> insert into T values(100,1, ‘aa’),(200,2,’bb’),\ (300,3,’cc’),(500,5,’ee’),(600,6,’ff’羨緩),(700,7,’gg’);
這分別是 ID 字段索引樹、k 字段索引樹。
這條 SQL 語句的執(zhí)行流程：
1. 在 k 索引樹上找到 k=3，獲得 ID=3002. 回表到 ID 索引樹查找 ID=300 的記錄，對應 R33. 在 k 索引樹找到下一個值 k=5，ID=5004. 再回到 ID 索引樹找到對應 ID=500 的 R4
5. 在 k 索引樹去下一個值 k=6，不符合條件，循環(huán)結束
這個過程讀取了 k 索引樹的三條記錄，回表了兩次。因為查詢結果所需要的數據只在主鍵索引上有，所以必須得回表。所以，我們該如何通過優(yōu)化索引，來避免回表呢？
2. 常見索引優(yōu)化2.1 覆蓋索引覆蓋索引，換言之就是索引要覆蓋我們的查詢請求，無需回表。
如果執(zhí)行的語句是 select ID from T wherek between 3 and 5;，這樣的話因為 ID 的值在 k 索引樹上，就不需要回表了。
覆蓋索引可以減少樹的搜索次數，顯著提升查詢性能，是常用的性能優(yōu)化手段。宴派絕
但是，維護索引是有代價的，所以在建立冗余索引來支持覆蓋索引時要權衡利弊。
2.2 最左前綴原則
B+ 樹的數據項是復合的數據結構，比如 (name,sex，age) 的時候，B+ 樹是按照從左到右的順序來建立搜索樹的，當 (張三,F,26) 這樣的數據來檢索的時候，B+ 樹會優(yōu)先比較 name 來確定下一步的檢索晌姿方向，如果 name 相同再依次比較 sex 和 age，最后得到檢索的數據。
# 有這樣一個表 P
mysql> create table P (id int primary key, name varchar(10) not null, sex varchar(1), age int, index tl(name,sex,age)) engine=IInnoDB;
mysql> insert into P values(1,’張三’,’F’,26),(2,’張三’,’M’,27),(3,’李四’,’F’,28),(4,’烏茲’,’F’,22),(5,’張三’,’M’,21),(6,’王五’,’M’,28);
# 下面的語句結果相同
mysql> select * from P where name=’張三’ and sex=’F’; ## A1
mysql> select * from P where sex=’F’ and age=26;## A2
# explain 看一下
mysql> explain select * from P where name=’張三’ and sex=’F’;
+—-++++——+-+——+++——+++
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref| rows | filtered | Extra|
+—-++++——+-+——+++——+++
| 1 | SIMPLE | P | NULL| ref | tl| tl || const,const | 1 | 100.00 | Using index |
+—-++++——+-+——+++——+++
mysql> explain select * from P where sex=’F’ and age=26;
+—-+++++-+——++——+——+++
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | filtered | Extra |
+—-+++++-+——++——+——+++
| 1 | SIMPLE | P | NULL| index | NULL| tl || NULL | 6 | 16.67 | Using where; Using index |
+—-+++++-+——++——+——+++
可以清楚的看到，A1 使用 tl 索引，A2 進行了全表掃描，雖然 A2 的兩個條件都在 tl 索引中出現，但是沒有使用到 name 列，不符合最左前綴原則，無法使用索引。所以在建立聯(lián)合索引的時候，如何安排索引內的字段排序是關鍵。評估標準是索引的復用能力，因為支持最左前綴，所以當建立（a，b）這個聯(lián)合索引之后，就不需要給 a 單獨建立索引。原則上，如果通過調整順序，可以少維護一個索引，那么這個順序往往就是需要優(yōu)先考慮采用的。上面這個例子中，如果查詢條件里只有 b，就是沒法利用（a，b）這個聯(lián)合索引的，這時候就不得不維護另一個索引，也就是說要同時維護（a，b）、（b）兩個索引。這樣的話，就需要考慮空間占用了，比如，name 和 age 的聯(lián)合索引，name 字段比 age 字段占用空間大，所以創(chuàng)建（name，age）聯(lián)合索引和（age）索引占用空間是要小于（age，name）、(name）索引的。
2.3 索引下推
以人員表的聯(lián)合索引（name, age）為例。如果現在有一個需求：檢索出表中“名字之一個字是張，而且年齡是26歲的所有男性”。那么，SQL 語句是這么寫的mysql> select * from tuser where name like ‘張%’ and age=26 and sex=M;
通過最左前綴索引規(guī)則，會找到 ID1，然后需要判斷其他條件是否滿足在 MySQL 5.6 之前，只能從 ID1 開始一個個回表。到主鍵索引上找出數據行，再對比字段值。而 MySQL 5.6 引入的索引下推優(yōu)化(index condition pushdown)，可以在索引遍歷過程中，對索引中包含的字段先做判斷，直接過濾掉不滿足條件的記錄，減少回表次數。這樣，減少了回表次數和之后再次過濾的工作量，明顯提高檢索速度。
2.4 隱式類型轉化
隱式類型轉化主要原因是，表結構中指定的數據類型與傳入的數據類型不同，導致索引無法使用。所以有兩種方案：
修改表結構，修改字段數據類型。
修改應用，將應用中傳入的字符類型改為與表結構相同類型。
3. 為什么會選錯索引3.1 優(yōu)化器選擇索引是優(yōu)化器的工作，其目的是找到一個更優(yōu)的執(zhí)行方案，用最小的代價去執(zhí)行語句。在數據庫中，掃描行數是影響執(zhí)行代價的因素之一。掃描的行數越少，意味著訪問磁盤數據的次數越少，消耗的 CPU 資源越少。當然，掃描行數并不是唯一的判斷標準，優(yōu)化器還會結合是否使用臨時表、是否排序等因素進行綜合判斷。
3.2 掃描行數
MySQL 在真正開始執(zhí)行語句之前，并不能精確的知道滿足這個條件的記錄有多少條，只能通過索引的區(qū)分度來判斷。顯然，一個索引上不同的值越多，索引的區(qū)分度就越好，而一個索引上不同值的個數我們稱為“基數”，也就是說，這個基數越大，索引的區(qū)分度越好。# 通過 show index 方法，查看索引的基數mysql> show index from t;++++++++++——+++-+| Table | Non_unique | Key_name | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment |++++++++++——+++-+| t || PRIMARY || id| A|| NULL | NULL | | REE || || t || a|| a| A|| NULL | NULL | YES | REE || || t || b|| b| A|| NULL | NULL | YES | REE || |++++++++++——+++-+
MySQL 使用采樣統(tǒng)計方法來估算基數：采樣統(tǒng)計的時候，InnoDB 默認會選擇 N 個數據頁，統(tǒng)計這些頁面上的不同值，得到一個平均值，然后乘以這個索引的頁面數，就得到了這個索引的基數。而數據表是會持續(xù)更新的，索引統(tǒng)計信息也不會固定不變。所以，當變更的數據行數超過 1/M 的時候，會自動觸發(fā)重新做一次索引統(tǒng)計。
在 MySQL 中，有兩種存儲索引統(tǒng)計的方式，可以通過設置參數 innodb_stats_persistent 的值來選擇：
on 表示統(tǒng)計信息會持久化存儲。默認 N = 20，M = 10。
off 表示統(tǒng)計信息只存儲在內存中。默認 N = 8，M = 16。
由于是采樣統(tǒng)計，所以不管 N 是 20 還是 8，這個基數都很容易不準確。所以，冤有頭債有主，MySQL 選錯索引，還得歸咎到沒能準確地判斷出掃描行數。
可以用 yze table 來重新統(tǒng)計索引信息，進行修正。
ANAZE TABLE tbl_name …
關于mysql數據庫建立索引的介紹到此就結束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關注本站。
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本文標題：如何優(yōu)化MySQL數據庫性能：建立索引指南(mysql數據庫建立索引)
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