索引優化策略

1:索引型別

1.1 B-tree索引

注: 名叫btree索引,大的方面看,都用的平衡樹,但具體的實現上, 各引擎稍有不同,比如,嚴格的說,NDB引擎,使用的是T-tree,而Myisam,innodb中,預設用B-tree索引

但抽象一下—B-tree系統,可理解為”排好序的快速查詢結構”.

1.2 hash索引

在memory表裡,預設是hash索引, hash的理論查詢時間複雜度為O(1)

疑問: 既然hash的查詢如此高效,為什麼不都用hash索引?
答:
1:hash函式計算後的結果,是隨機的,如果是在磁碟上放置資料,
比主鍵為id為例, 那麼隨著id的增長, id對應的行,在磁碟上隨機放置.
2: 不法對範圍查詢進行優化.
3: 無法利用字首索引. 比如 在btree中, field列的值“hellopworld”,並加索引
查詢 xx=helloword,自然可以利用索引, xx=hello,也可以利用索引. (左字首索引)
因為hash(‘helloword’),和hash(‘hello’),兩者的關係仍為隨機
4: 排序也無法優化.
5: 必須回行.就是說 通過索引拿到資料位置,必須回到表中取資料

2: btree索引的常見誤區

2.1 在where條件常用的列上都加上索引

例: where cat_id=3 and price>100 ; //查詢第3個欄目,100元以上的商品
誤: cat_id上,和, price上都加上索引.
錯: 只能用上cat_id或Price索引,因為是獨立的索引,同時只能用上1個.

2.2 在多列上建立索引後,查詢哪個列,索引都將發揮作用（索引左字首原則）

誤: 多列索引上,索引發揮作用,需要滿足左字首要求.
以 index(a,b,c) 為例,

為便於理解, 假設ABC各10米長的木板, 河面寬30米.
全值索引是則木板長10米,
Like,左字首及範圍查詢, 則木板長6米,

自己拼接一下,能否過河對岸,就知道索引能否利用上.
如上例中, where a=3 and b>10, and c=7,
A板長10米,A列索引發揮作用
A板正常接B板, B板索引發揮作用
B板短了,接不到C板, C列的索引不發揮作用.

假設某個表有一個聯合索引（c1,c2,c3,c4）一下——只能使用該聯合索引的c1,c2,c3部分
A where c1=x and c2=x and c4>x and c3=x
B where c1=x and c2=x and c4=x order by c3
C where c1=x and c4= x group by c3,c2
D where c1=x and c5=x order by c2,c3
E where c1=x and c2=x and c5=? order by c2,c3

create table t4 (
c1 tinyint(1) not null default 0,
c2 tinyint(1) not null default 0,
c3 tinyint(1) not null default 0,
c4 tinyint(1) not null default 0,
c5 tinyint(1) not null default 0,
index c1234(c1,c2,c3,c4)
);
insert into t4 values (1,3,5,6,7),(2,3,9,8,3),(4,3,2,7,5);

對於A:
c1=x and c2=x and c4>x and c3=x <==等價==> c1=x and c2=x and c3=x and c4>x
因此 c1,c2,c3,c4都能用上. 如下:

mysql> explain select * from t4 where c1=1 and c2=2 and c4>3 and c3=3 \G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t4
         type: range
possible_keys: c1234
          key: c1234
      key_len: 4 #可以看出c1,c2,c3,c4索引都用上
          ref: NULL
         rows: 1
        Extra: Using where 

對於B: select * from t4 where c1=1 and c2=2 and c4=3 order by c3
c1 ,c2索引用上了,在c2用到索引的基礎上,c3是排好序的,因此不用額外排序.
而c4沒發揮作用.

mysql> explain select * from t4 where c1=1 and c2=2 and c4=3 order by c3 \G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t4
         type: ref
possible_keys: c1234
          key: c1234
      key_len: 2
          ref: const,const
         rows: 1
        Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from t4 where c1=1 and c2=2 and c4=3 order by c5 \G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t4
         type: ref
possible_keys: c1234
          key: c1234
      key_len: 2
          ref: const,const
         rows: 1
        Extra: Using where; Using filesort
1 row in set (0.00 sec)

對於 C: 只用到c1索引,因為group by c3,c2的順序無法利用c2,c3索引

mysql> explain select * from t4 where c1=1 and c4=2 group by c3,c2 \G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t4
         type: ref
possible_keys: c1234
          key: c1234
      key_len: 1 #只用到c1,因為先用c3後用c2分組,導致c2,c3索引沒發揮作用
          ref: const
         rows: 1
        Extra: Using where; Using temporary; Using filesort
1 row in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from t4 where c1=1 and c4=2 group by c2,c3 \G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t4
         type: ref
possible_keys: c1234
          key: c1234
      key_len: 1
          ref: const
         rows: 1
        Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)

D語句: C1確定的基礎上,c2是有序的,C2之下C3是有序的,因此c2,c3發揮的排序的作用.
因此,沒用到filesort

mysql> explain select * from t4 where c1=1 and c5=2 order by c2,c3 \G  
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t4
         type: ref
possible_keys: c1234
          key: c1234
      key_len: 1
          ref: const
         rows: 1
        Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)

E: 這一句等價與 elect * from t4 where c1=1 and c2=3 and c5=2 order by c3;
因為c2的值既是固定的,參與排序時並不考慮

mysql> explain select * from t4 where c1=1 and c2=3 and c5=2 order by c2,c3 \G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: t4
         type: ref
possible_keys: c1234
          key: c1234
      key_len: 2
          ref: const,const
         rows: 1
        Extra: Using where
1 row in set (0.00 sec)

一道面試題:
有商品表, 有主鍵,goods_id, 欄目列 cat_id, 價格price
說:在價格列上已經加了索引,但按價格查詢還是很慢,
問可能是什麼原因,怎麼解決?

答: 在實際場景中,一個電商網站的商品分類很多,直接在所有商品中,按價格查商品,是極少的,一般客戶都來到分類下,然後再查.

改正: 去掉單獨的Price列的索引, 加 (cat_id,price)複合索引
再查詢.