本文主要对索引进行了讲解
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索引概述
介绍
索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构(有序)。在数据之外,数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构,这些数据结构以魔种方式引用(指向)数据。这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法,这种数据结构就是索引。
优缺点
优点:提高数据检索的效率,降低数据库的IO成本。 通过索引列对数据进行排序,降低数据排序的成本,降低CPU的消耗。 缺点:索引列也是要占用空间的。索引大大提高了查询效率,同时却也降低更新表的速度,如对表进行INSERT、UPDATE、DELETE时,效率降低。
索引结构
MySQL的索引是在存储引擎层实现的,不同的存储引擎有不同的结构,主要包 含以下几种: B+Tree索引最常见的索引类型,大部分引擎都支持B+树索引 Hash索引底层数据结构是用哈希表实现的,,只有精确匹配索引列的 查询才有效,不支持范围查询 R+tree(空间索引)空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型,主要用于 地理空间数据类型,通常使用较少 Full-text(全文索引)是一种通过建立倒排索引,快速匹配文档的方式,类 似于Lucene,Solr,ES
二叉树
顺序插入时,会形成一个链表,查询性能大大降低。大数据量情况下,层级较深,检索速度慢。
红黑树
大数据量情况下,层级较深,检索速度慢
B-Tree(多路平衡查找树)
以一颗最大度数(max-degree)为5(5阶)的b-tree为:每个结点最多存储4个key,5个指针
B+Tree
以一颗最大度数(max-degree)为4(4阶)的b+tree
B+Tree与B-Tree区别:
1.所有的数据都会出现在叶子节点2.叶子节点形成一个单向链表MySQL索引数据结构对经典的B+Tree进行了优化。在原B+Tree的基础上,增加一个指向相邻叶子结点的链表指针,就形成了带有顺序指针的B+Tree,提高区间访问的性能。
Hash
哈希索引就是采用一定的hash算法,将键值换算成心得hash值,映射到对应的槽 位上,然后存储在hash表中。如果两个(或多个)键值,映射到一个相同的槽位上,它们就产生了hash冲突(也称为hash碰撞),可以通过 链表来解决
Hash索引特点
Hash索引只能用于对等比较(= ),不支持范围查询(between,>,<,...)无法利用索引完成排序操作查询效率高,通常只需要一次检索就可以了,效率通常要高于B+Tree索引存储引擎支持在MySQL中,支持hash索引的是Memory引擎,而InnoDB中具有自适应hash的功能,hash索引是存储引擎根据B+Tree索引在指定条件下自动构建的。
为什么InnoDB存储引擎选择使用B+Tree索引结构?
1.相对于二叉树,层级更少,搜索效率高;2.对于B+Tree,无论是叶子节点还是非叶子节点,都会保存数据,这样导致一页中存储的键值减少,指针跟着减少,要同样保存大量数据,只能增加树的高度,导致性能降低;3.相对于Hash索引,B+Tree支持范围匹配及排序操作;
索引分类
主键索引 针对于主键创建的索引默认自动创建,只能有一个PRIMARY唯一索引 避免同一个表中某数据列中的值重复 可以有多个UNIQUE常规索引 快速定位特定数据可以有多个全文索引 全文索引查找的是文本中的关键字,而不是比较索引中的值可以有多个FULLTEXT
在InnoDB存储引擎中,根据索引的存储形式,又可以分为以下两种:
聚集索引 将数据存储与索引放到了一块,索引结构的叶子节点保存了行数据 必须有,而且只有一个二级索引 将数据与索引分开存储,索引结构的叶子结点关联的是对应的主键 可以存在多个
聚集索引选取规则
如果存在主键,主键索引就是聚集索引。如果不存在主键,将使用第一个唯一(UNIQUE)索引作为聚集索引。如果表没有主键,或没有合适的唯一索引,则InnoDB会自动生成一个rowid作为隐藏的聚集索引。
索引语法
创建索引
CREATE [UNIQUE|FULLLTEXT] INDEX index_name ON table_name(index_col_name,...);
查看索引
SHOW INDEX FROM table_name;
删除索引
DROP INDEX index_name ON table_name;
SQL性能分析
SQL执行频率
MySQL客户端连接成功后,通过show[session|global] status 命令可以提供服务器状态信息。通过以下指令,可以查看当前数据库的INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT的访问频次:SHOW GLOBAL STATUSLIKE’Com____’;
慢查询日志
慢查询日志记录了所有执行时间超过指定参数(long_query_time,单位:秒,默认10秒)的所有SQL语句的日志。MySQl的慢查询日志默认没有开启,需要在MySQL的配置文件(/etc/my.cnf)中配置如下信息开启MySQL慢日志查询开关slow_query_log=1设置,澳门日志的时间为2秒,SQL语句执行时间超过2秒,就会视为慢查询,记录慢查询日志long_query_time=2
profile详情
Show profiles能够在SQL优化时帮助我们了解时间都耗费到哪里去了。通过have_profiling参数,能够看到当前MySQL是否支持profile操作;SELECT @@have_profiling;默认profiling是关闭的,可以通过set语句在session/global级别开启profiling:SET profiling=1;执行一系列的业务SQL的操作,然后通过如下指令查看指令的执行耗时;看每一条SQL的耗时基本情况show profiles;查看指令show profile for query query_id;查看指定query_id的SQL语句CPU的使用情况show profile cpu for query query_id;
explain执行计划
EXPLAIN或者DESC命令获取MySQL如何执行SELECT语句信息,包括在SELECT语句执行过程中表如何连接和连接的顺序。
语法
查找在select语句之前加上关键字explain/descEXPLAIN SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件; EXPLAIN执行计划各字段含义:id select查询的序列号,标识查询中执行select子句或者是操作表的顺序,执行顺序从上到下;(id不同,值越大,越先执行)select_type表示SELECT的类型,常见的取值有SIMPLE(简单表,即不使用表连接或者子查询)、PRIMARY(主查询,即外层的查询)、UNION(UNION中的第二个或者后面的查询语句)、SUBQUERY(SELECT\WHERE之后包含了子查询)等type表示连接类型,性能由好到差类型为NULL, system, const, eq_ref, ref, range, index, allPossible_key显示可能应用在这张表上的索引,一个或多个.
EXPLAIN执行计划各字段含义:
Key实际使用的索引,如果为NULL,则没有使用索引。Key_len表示索引中使用的字节数,该值为索引字段最大可能长度,并非实际使用长度,在不损失精确性的前提下,长度越短越好。rowsMySQL认为必须要执行查询的行数,在innodb引擎的表中,是一个估计值,可能并不总是准确的。Filtered表示返回结果的行数占需读取行数的百分比,filtered的值越大越好。
来源地址:https://blog.csdn.net/weixin_74888502/article/details/131747002