MySQL索引看这篇就够了

news2024/12/23 12:31:13

能简单说一下索引的分类吗？

例如从基本使用使用的角度来讲：

主键索引: InnoDB 主键是默认的索引，数据列不允许重复，不允许为 NULL，一个表只能有一个主键。
唯一索引: 数据列不允许重复，允许为 NULL 值，一个表允许多个列创建唯一索引。
普通索引: 基本的索引类型，没有唯一性的限制，允许为 NULL 值。
组合索引：多列值组成一个索引，用于组合搜索，效率大于索引合并

为什么使用索引会加快查询？

传统的查询方法，是按照表的顺序遍历的，不论查询几条数据，MySQL 需要将表的数据从头到尾遍历一遍。

在我们添加完索引之后，MySQL 一般通过 BTREE 算法生成一个索引文件，在查询数据库时，找到索引文件进行遍历，在比较小的索引数据里查找，然后映射到对应的数据，能大幅提升查找的效率

创建索引有哪些注意点？

索引虽然是 sql 性能优化的利器，但是索引的维护也是需要成本的，所以创建索引，也要注意：

索引应该建在查询应用频繁的字段

在用于 where 判断、 order 排序和 join 的(on)字段上创建索引。

索引的个数应该适量

索引需要占用空间；更新时候也需要维护。

区分度低的字段，例如性别，不要建索引。

离散度太低的字段，扫描的行数降低的有限。

频繁更新的值，不要作为主键或者索引

维护索引文件需要成本；还会导致页分裂，IO 次数增多。

组合索引把散列性高(区分度高)的值放在前面

为了满足最左前缀匹配原则

创建组合索引，而不是修改单列索引。

组合索引代替多个单列索引（对于单列索引，MySQL 基本只能使用一个索引，所以经常使用多个条件查询时更适合使用组合索引）

过长的字段，使用前缀索引。当字段值比较长的时候，建立索引会消耗很多的空间，搜索起来也会很慢。我们可以通过截取字段的前面一部分内容建立索引，这个就叫前缀索引。
不建议用无序的值(例如身份证、UUID )作为索引

当主键具有不确定性，会造成叶子节点频繁分裂，出现磁盘存储的碎片化

索引哪些情况下会失效呢？

查询条件包含 or，可能导致索引失效
如果字段类型是字符串，where 时一定用引号括起来，否则会因为隐式类型转换，索引失效
like 通配符可能导致索引失效。
联合索引，查询时的条件列不是联合索引中的第一个列，索引失效。
在索引列上使用 mysql 的内置函数，索引失效。
对索引列运算（如，+、-、*、/），索引失效。
索引字段上使用（！= 或者 < >，not in）时，可能会导致索引失效。
索引字段上使用 is null， is not null，可能导致索引失效。
左连接查询或者右连接查询查询关联的字段编码格式不一样，可能导致索引失效。
MySQL 优化器估计使用全表扫描要比使用索引快,则不使用索引。

索引不适合哪些场景呢？

数据量比较少的表不适合加索引
更新比较频繁的字段也不适合加索引
离散低的字段不适合加索引（如性别）

索引是不是建的越多越好呢？

当然不是。

索引会占据磁盘空间
索引虽然会提高查询效率，但是会降低更新表的效率。比如每次对表进行增删改操作，MySQL 不仅要保存数据，还有保存或者更新对应的索引文件。

为什么要用 B+ 树，而不用普通二叉树？

可以从几个维度去看这个问题，查询是否够快，效率是否稳定，存储数据多少，以及查找磁盘次数。

为什么不用普通二叉树？

普通二叉树存在退化的情况，如果它退化成链表，相当于全表扫描。平衡二叉树相比于二叉查找树来说，查找效率更稳定，总体的查找速度也更快。

为什么不用平衡二叉树呢？

读取数据的时候，是从磁盘读到内存。如果树这种数据结构作为索引，那每查找一次数据就需要从磁盘中读取一个节点，也就是一个磁盘块，但是平衡二叉树可是每个节点只存储一个键值和数据的，如果是 B+ 树，可以存储更多的节点数据，树的高度也会降低，因此读取磁盘的次数就降下来啦，查询效率就快。

为什么用 B+ 树而不用 B 树呢？

B+相比较 B 树，有这些优势：

它是 B Tree 的变种，B Tree 能解决的问题，它都能解决。

B Tree 解决的两大问题：每个节点存储更多关键字；路数更多

扫库、扫表能力更强

如果我们要对表进行全表扫描，只需要遍历叶子节点就可以了，不需要遍历整棵 B+Tree 拿到所有的数据。

B+Tree 的磁盘读写能力相对于 B Tree 来说更强，IO 次数更少

根节点和枝节点不保存数据区，所以一个节点可以保存更多的关键字，一次磁盘加载的关键字更多，IO 次数更少。

排序能力更强

因为叶子节点上有下一个数据区的指针，数据形成了链表。

效率更加稳定

B+Tree 永远是在叶子节点拿到数据，所以 IO 次数是稳定的。

Hash 索引和 B+ 树索引区别是什么？

B+ 树可以进行范围查询，Hash 索引不能。
B+ 树支持联合索引的最左侧原则，Hash 索引不支持。
B+ 树支持 order by 排序，Hash 索引不支持。
Hash 索引在等值查询上比 B+ 树效率更高。
B+ 树使用 like 进行模糊查询的时候，like 后面（比如 % 开头）的话可以起到优化的作用，Hash 索引根本无法进行模糊查询。

聚簇索引与非聚簇索引的区别？

首先理解聚簇索引不是一种新的索引，而是一种数据存储方式。聚簇表示数据行和相邻的键值紧凑地存储在一起。我们熟悉的两种存储引擎——MyISAM 采用的是非聚簇索引，InnoDB 采用的是聚簇索引。

可以这么说：

索引的数据结构是树，聚簇索引的索引和数据存储在一棵树上，树的叶子节点就是数据，非聚簇索引索引和数据不在一棵树上。

回表了解吗？

在 InnoDB 存储引擎里，利用辅助索引查询，先通过辅助索引找到主键索引的键值，再通过主键值查出主键索引里面没有符合要求的数据，它比基于主键索引的查询多扫描了一棵索引树，这个过程就叫回表。

什么是最左前缀原则/最左匹配原则？

注意：最左前缀原则、最左匹配原则、最左前缀匹配原则这三个都是一个概念。

最左匹配原则：在 InnoDB 的联合索引中，查询的时候只有匹配了前一个/左边的值之后，才能匹配下一个。

根据最左匹配原则，我们创建了一个组合索引，如 (a1,a2,a3)，相当于创建了（a1）、(a1,a2)和 (a1,a2,a3) 三个索引。

为什么不从最左开始查，就无法匹配呢？

比如有一个 user 表，我们给 name 和 age 建立了一个组合索引。