索引的作用

类似于一本书中的目录,通过索引可以快速定位到数据具体的物理存储位置，起到优化查询的作用

索引的分类

B树    默认使用的索引类型(原型：平衡二叉树算法)

B+树

B*树

R树    地图、三维、数据量大

Hash

FullText   全文索引，速度慢，全文检索一遍

GIS索引（空间索引）   Google Map、百度地图

BTREE索引算法演变

B- 叶子节点无水平指针

B+ 叶子节点有水平指针，可以方便范围查询

B* 枝节点有水平指针，mysql默认采用

Btree索引功能上的分类

• 聚集索引(唯一性)

1. MySQL会自动选择主键作为聚集索引列，没有主键会选择唯一键，如果都没有会生成隐藏的
2. MySQL进行存储数据时，会按照聚集索引列值的顺序，有序存储数据行0
3. 聚集索引直接将原表数据页，作为叶子节点，然后提取聚集索引列向上生成枝和根

索引的顺序和表中内容的顺序是一致的（书的主目录），如果设置ID列为主键，那么这一列会自动成为聚集索引，而且是唯一索引

• 非聚集索引

索引的顺序和表中内容的顺序是不一致的（类似书的附录）

• 辅助索引（多个）

1. 提取索引列的所有值,进行排序
2. 将排好序的值,均匀的存放在叶子节点,进一步生成枝节点和根节点
3. 在叶子节点中的值,都会对应存储主键ID

• 聚集索引和辅助索引的区别

1. 表中任何一个列都可以创建辅助索引，在你有需要的时候，只要名字不同即可
2. 在一张表中，聚集索引只能有一个，一般是主键
3. 辅助索引叶子节点只存储索引列的有序值+聚集索引列值
4. 聚集索引叶子节点存储的时有序的整行数据
5. MySQL的表数据存储是聚集索引组织表，辅助索引查询表

注：MySQL的查询过程就是通过辅助索引找到主键索引的id号，再通过主键索引查数据行

辅助索引细分

• 单列辅助索引

• 联合索引(覆盖索引)
• 唯一索引

索引树高度

索引树高度应当越低越好，一般维持在3-4最佳

• 数据行数较多

分区：partition用的比较少

分片：分布式架构

• 字段长度

业务允许，尽量选择字符长度短的列作为索引列

业务不允许，采用前缀索引

• 数据类型

int

char 和 varchar

enum

datetime

profiles

show profile 和 show profiles 命令用于展示SQL语句的资源使用情况，包括CPU的使用，CPU上下文切换，IO等待，内存使用等，这个命令对于分析某个SQL的性能瓶颈非常有帮助，借助于show profile的输出信息，能让我们知道一个SQL在哪个阶段耗时最长，消耗资源最多，从而为SQL优化，提高SQL性能提供重要的依据。

show profiles展示的是简要的耗时信息，如果想了解某个SQL的具体耗时情况，执行show profile 查看。

使用show profile之前，先启用profiling， profiling是session级变量，session关闭，该session的profiling信息也会丢失。

查看profiling状态：

show variables like "%profiling%";

开启profiling：

set profiling = 1;

开启profiling之后，执行几条SQL，然后执行 show profiles 展示最近执行的多个SQL的执行耗时情况，具体能收集多少个SQL，由参数 profiling_history_size 决定，默认值为15，最大值为100。如果设置为0，等同于关闭profiling。

设置收集SQL数量：

set profiling_history_size = 20;

测试：

use world;

select * from city where name='Zhangzhou';

show profiles;

• show profile type 选项

all：显示所有的性能开销信息

block io：显示块 IO 相关的开销信息

context switches: 上下文切换相关开销

cpu：显示 CPU 相关的信息

ipc：显示发送和接收相关的开销信息

memory：显示内存相关的开销信息

page faults：显示页面错误相关开销信息

source：显示和 Source_function、Source_file、Source_line 相关的开销信息

swaps：显示交换次数的相关信息

查看query_id为2的cpu,block io

show profile cpu,block io for query 2;

返回结果列字段含义：

Status：sql 语句执行的状态

Duration：sql 执行过程中每一个步骤的耗时

CPU_user：当前用户占有的 cpu

CPU_system：系统占有的 cpu

Block_ops_in：I/O 输入

Block_ops_out：I/O 输出

索引的命令操作

• 查询索引

PRI      ——主键索引

MUL         ——辅助索引

UNI          ——唯一索引

desc city;

show index from city;

行转列显示：

show index from city\G

• 创建索引

单列的辅助索引：

alter table city add index idx_name(name);

多列的联合索引：

alter table city add index idx_c_p(countrycode,population);

唯一索引（列内容必须唯一，查询速度最快）：

语法：alter table 表名 add unique index 索引名称(列名);

前缀索引：

alter table city add index idx_dis(district(5));

• 删除索引

alter table city drop index idx_name;

alter table city drop index idx_c_p;

alter table city drop index idx_dis;

压力测试

进入world数据库导入t100w.sql表

source t100w.sql

未优化测试：

mysqlslap --defaults-file=/etc/my.cnf --concurrency=100 --iterations=1 --create-schema='world' --query="select * from t100w where k2='MN89'" engine=innodb --number-of-queries=2000 -uroot -p123.com -verbose

优化：

创建索引

alter table t100w add index idx_k2(k2);

优化后测试：

mysqlslap --defaults-file=/etc/my.cnf --concurrency=100 --iterations=1 --create-schema='world' --query="select * from t100w where k2='MN89'" engine=innodb --number-of-queries=2000 -uroot -p123.com -verbose

执行计划分析

• 作用

做查询结果的分析，便于管理判断语句的执行效率。

• 获取执行

desc select * from t100w where k2='MN89';

返回结果列字段含义：

partitions：是否分区

type：ref等值索引（K2='MN89'）

possible_key：可能会用到的索引

key：使用的索引

key_len：索引的长度

ref：const（传递给主键）

rows：查出的行281

filtered：表预计扫描了281条记录，其中100%满足条件

• 分析执行计划

desc select * from t100w where k1='Hd';

查询类型为ALL（全表扫描）

索引扫描：

index全索引扫描

range范围

ref等值

eq_ref联合等值（多表查询）

const(system)主键等值

NULL没有索引

创建索引：

alter table city add index idx_c_p(countrycode,population);

全索引扫描（index）：

desc select countrycode from city;

范围扫描（>、<、>=、<=、and、or、between、in、like）（range）：

desc select countrycode from city where countrycode='CHN' and population>5000000;

desc select * from city where id>2000;

desc select * from city where countrycode like 'CH%';

对于辅助索引来讲，!= 和not in等语句是不走索引的

对于主键索引列来讲，!= 和not in等语句是走range

%在前不走任何索引

————————————

desc select * from city where countrycode='CHN' or countrycode='USA';

desc select * from city where countrycode in ('CHN','USA');

一般改写为union all

desc select * from city where countrycode='CHN' union all select * from city where countrycode='USA';

辅助索引等值查询（ref）：

desc select * from city where countrycode='CHN' union all select * from city where countrycode='USA';

联合等值查询（eq_ref）：

desc select b.name,a.name,a.population from city as a join country as b on a.countrycode=b.code where a.population<100;

主键或唯一键等值查询（const）：

desc select * from city where id=100;