MySQL索引使用策略和优化

灰太狼 2021-11-11 06:52 389阅读 0赞

在前面的文章里，我们介绍了MySQL索引的原理。那么在实际开发中，应该如何去使用索引以及如何去优化呢？

##### 什么时候不应该使用索引？ #####

索引并不都是有效的。有些场合，可能我们并不需要使用索引，甚至使用了索引反而会影响性能。

*  查询很少用到的列

如果某些列在查询时很少用到，那加不加索引的速度其实是差不多的。而增加索引会增加系统维护索引的开销，所以不值得创建索引。

*  表的数据量很少

如果在测试数据库里只有几百条数据记录，它们往往在执行完第一条查询命令之后就被全部加载到内存里，这将使后续的查询命令都执行得非常快，不管有没有使用索引。只有当数据库里的记录超过了1000条、数据总量也超过了MySQL服务器上的内存总量时，数据库的性能测试结果才有意义。

*  列的取值范围太小

列的取值范围太小，比如“性别”列。本来查询的结果集合占表中的数据行很大的比例，相当于全表查询了，所以没有必要建立索引。

*  有大量重复的列

这个其实跟上述条件类似。如果有某列在很多行数据里都有重复值，那不管是不是用索引，查询出来的结果集合都会占全表中的数据行很大的比例，所以也不需要建立索引。

*  读少写多的场景

由于索引会降低写的性能，增加读的性能。所以并不适合读少写多的场景。创建和维护索引是需要消耗系统资源的，所以不适合使用索引。

##### 什么时候应该使用索引？ #####

*  主键

主键会自动建立“主键”索引，它也是一个唯一索引。

*  作为查询和排序条件的列

经常作为查询条件在`WHERE`或者`ORDER BY`语句中出现的列要建立索引。同理，作为排序的列也应该建立索引。从前面的文章中我们知道，基于BTree及其变种的引擎在排序时，使用基于索引的排序会大大提升性能。

*  外键

与其它表的关联字段，往往会经常在查询中用到，所以也建议使用索引。

*  聚合函数用到的列

用于聚合函数的列可以建立索引，例如使用了`max(column_1)`或者`count(column_1)`时的`column_1`列就需要建立索引。

##### 什么时候索引会失效？ #####

建立索引后，如果不注意索引的原理，有时候查询可能会不能使用索引。下面列出一些常见的索引失效的场景。

*  组合索引中的NULL

在组合索引（即多列索引）中不能有列的值为NULL，如果有，那么这一列对组合索引就是无效的。

*  一个查询只使用一次

在一个SELECT语句中，一个索引只能使用一次。比如如果在WHERE中使用了，那么在ORDER BY中就不会再使用了。

*  LIKE操作

LIKE操作中，’%xxx%'不会使用索引，也就是索引会失效，但是’xxx%'可以使用索引。

*  OR连接多个条件

在查询条件中使用`OR`连接多个条件会导致索引失效，除非`OR`连接的每个条件都加上索引，这时应该改为多次查询，然后用`UNION ALL`连接起来。

*  使用表达式或者函数

使用MySQL内部函数导致索引失效，对于这样情况应当创建基于函数的索引。比如：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  结果集太大

如果MySQL估计使用全表扫描要比使用索引快,则不使用索引。MySQL会使用一个叫基于数据访问路径的CBO成本计算模型来估计它。

*  多个范围查询

对于范围条件查询，MySQL无法再使用范围列后面的其它索引列了。但是对于“多个等值条件查询”则没有这个限制。这里有一个小技巧，如果范围不大，可以使用IN来代替。如下代码：![在这里插入图片描述][20190804170020171.png]

##### 索引的优化 #####

*  最左前缀

索引的最左前缀和和B+Tree中的“最左前缀原理”有关，举例来说，如果设置了组合索引`col1,col2,col3`那么以下3中情况可以使用索引：`col1`，`col1,col2`，`col1,col2,col3`，其他情况都是不能使用索引的。

根据最左前缀原则，我们一般把`排序分组频率最高的列放在最左边`，以此类推。

*  模糊查询优化

在上面已经提到，使用LIKE进行模糊查询的时候，’%aaa%'不会使用索引，也就是索引会失效。如果是这种情况，只能使用全文索引来进行优化。之前的文章也提到了，目前版本的MySQL InnoDB引擎已经支持全文索引，但不支持中文，可以通过使用ngram插件开始支持中文。

使用全文索引后，相应的查询语句也需要修改，不再是`WHERE`了，而是全文索引查询的关键字`MATCH`和`ANGAINST`。

*  使用短索引

对字符串列进行索引，如果可能应该指定一个前缀长度。例如，如果有一个CHAR(255)的列，如果在前10个或20 个字符内，多数值是唯一的，那么就不要对整个列进行索引。短索引不仅可以提高查询速度而且可以节省磁盘空间和I/O操作。

##### 参考书籍 #####

《高性能MySQL》

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211109/94ce816f2652409aa9e284e85ffc08ab.png
[20190804170020171.png]: /images/20211109/3d1ce31bb8b745a9a06d8cecfcceb8b6.png