MySQL索引和优化

存储引擎

MySQL体系结构

MySQL体系结构分为四层:

  • 连接层:主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。
  • 服务层:主要是如SQL接口,并完成缓存的查询,SQL的分析和优化,部分内置函数的执行等。
  • 引擎层:负责MySQL中数据的存储和提取,数据库中的索引是在存储引擎层实现的。
  • 存储层:主要是将数据(如: redolog、undolog、数据、索引、二进制日志、错误日志、查询日志、慢查询日志等)存储在文件系统之上,并完成与存储引擎的交互。

存储引擎介绍

建表时指定存储引擎:

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CREATE TABLE 表名(
字段1 字段1类型 [ COMMENT 字段1注释 ] ,
......
字段n 字段n类型 [COMMENT 字段n注释 ]
) ENGINE = INNODB [ COMMENT 表注释 ] ;

查询当前数据库支持的存储引擎:

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show engines;

查询建表语句:

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show create table account;

总结:MySQL支持InnoDB、MyISAM、MEMORY、CSV、BlACKHOLE等存储引擎,MySQL5.5版本之前默认存储引擎为MyISM,之后为InnoDB。

存储引擎的特点

InnoDB

InnoDB是一种兼顾高可靠性和高性能的通用存储引擎,在 MySQL 5.5 之后,InnoDB是默认的 MySQL 存储引擎。

特点:

  • 支持事务,确保数据库操作的原子性、一致性、持久性和隔离性。

  • 支持行级锁,提高并发访问性能。

  • 支持外键约束,保证数据库的完整性和正确性。

文件:table.ibd:table代表的是表名,innoDB引擎的每张表都会对应这样一个表空间文件,存储该表的表结 构(frm-早期的 、sdi-新版的)、数据和索引(该文件存储在MySQL数据文件磁盘上)。

逻辑结构:

  • 表空间:InnoDB存储引擎逻辑结构的最高层,ibd文件其实就是表空间文件,在表空间中可以 包含多个Segment段。
  • 段:表空间是由各个段组成的, 常见的段有数据段、索引段、回滚段等。InnoDB中对于段的管理,都是引擎自身完成,不需要人为对其控制,一个段中包含多个区。
  • 区:区是表空间的单元结构,每个区的大小为1M。 默认情况下, InnoDB存储引擎页大小为 16K, 即一个区中一共有64个连续的页。
  • 页:页是组成区的最小单元,页也是InnoDB 存储引擎磁盘管理的最小单元,每个页的大小默认为 16KB。为了保证页的连续性,InnoDB 存储引擎每次从磁盘申请 4-5 个区。
  • 行:InnoDB 存储引擎是面向行的,也就是说数据是按行进行存放的,在每一行中除了定义表时 所指定的字段以外,还包含两个隐藏字段。

MyISM

MyISAM是MySQL早期的默认存储引擎。

特点:

  • 不支持事务,不支持外键。
  • 支持表锁,不支持行锁。
  • 访问速度快。

文件:

  • table.sdi:存储表结构信息
  • table.MYD: 存储数据
  • table.MYI: 存储索引

Memory

Memory引擎的表数据时存储在内存中的,由于受到硬件问题、或断电问题的影响,只能将这些表作为 临时表或缓存使用。

特点:

  • 内存存放
  • Hash索引(默认)

文件:

  • table.sdi:存储表结构信息

面试题: InnoDB引擎与MyISAM引擎的区别 ?

①. InnoDB引擎, 支持事务, 而MyISAM不支持。

②. InnoDB引擎, 支持行锁和表锁, 而MyISAM仅支持表锁, 不支持行锁。

③. InnoDB引擎, 支持外键, 而MyISAM是不支持的。

存储引擎的选择

在选择存储引擎时,应该根据应用系统的特点选择合适的存储引擎。对于复杂的应用系统,还可以根据实际情况选择多种存储引擎进行组合。

  • InnoDB: 是Mysql的默认存储引擎,支持事务、外键。如果应用对事务的完整性有比较高的要求,在并发条件下要求数据的一致性,数据操作除了插入和查询之外,还包含很多的更新、删除操作,那么InnoDB存储引擎是比较合适的选择。
  • MyISAM : 如果应用是以读操作和插入操作为主,只有很少的更新和删除操作,并且对事务的完 整性、并发性要求不是很高,那么选择这个存储引擎是非常合适的,比如日志表、评论表以及足迹表等(目前一般用mangoDB)。
  • MEMORY:将所有数据保存在内存中,访问速度快,通常用于临时表及缓存。MEMORY的缺陷就是对表的大小有限制,太大的表无法缓存在内存中,而且无法保障数据的安全性(目前一般用Redis)。

索引

索引概述

索引(index)是帮助MySQL高效获取数据的数据结构(有序)。

无索引的情况:

  • 执行以下SQL会导致全表扫描:
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select * from user where age = 45;
  • 因为数据库必须全表扫描一遍,才能获取表中所有age = 45的结果集。

有索引情况:

  • 如果针对该表的age字段建立了索引,假设索引结构为二叉树。
  • 查询时只需要扫描log2n次就可以找到数据了,极大的提高的查询的效率。

使用索引的优势 :

  • 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。

使用索引的劣势:

  • 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

概述

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索引结构,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。

不同的存储引擎对于索引结构的支持:

索引 InnoDB MyISAM Memory
B+tree 支持 支持 支持
Hash 不支持 不支持 支持
R-tree 不支持 支持 不支持
Full-text 5.6版本之后支持 支持 不支持

二叉树

假如说MySQL的索引结构采用二叉树的数据结构:

  • 在理想的情况下,会形成一颗平衡二叉树。
  • 但如果主键是顺序插入的,则会形成一个单向链表。

缺点:

  • 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。

拓展:假设我们选择红黑树,红黑树是一颗自平衡二叉树,那这样即使是顺序插入数据,最终形成的数据结构也是一颗平衡的二叉树。

缺点:由于红黑树也是一颗二叉树,大数据量情况下,层级较深,检索速度慢。

B-Tree

B-Tree,B树是一种多叉路衡查找树,相对于二叉树,B树每个节点可以有多个分支,即多叉。

以一颗最大度数(max-degree)为5(5阶)的b-tree为例,那这个B树每个节点最多存储4个key,5 个指针。

特点:

  • 5阶的B树,每一个节点最多存储4个key,对应5个指针。
  • 一旦节点存储的key数量到达5,就会裂变,中间元素向上分裂。
  • 在B树中,非叶子节点和叶子节点都会存放数据。

B+Tree

B+Tree是B-Tree的变种,区别在于:

  • 非叶子节点仅仅起到索引数据的作用,不存储数据。
  • 只在叶子节点中存储具体的数据,并且所有索引值都会在叶子结点。
  • 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节点的链表指针(即双向链表),就形成了带有顺序指针的B+Tree,提高区间访问的性能,利于排序。

Hash

哈希索引就是采用一定的hash算法,将键值换算成新的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,他们就产生了hash冲突(也称为hash碰撞),可以通过链表来解决。

特点:

  • Hash索引只能用于对等比较(=,in),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(不存在hash冲突的情况)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存储引擎。 而InnoDB中具有自适应hash功能,hash索引是 InnoDB存储引擎根据B+Tree索引在指定条件下自动构建的。

思考题: 为什么InnoDB存储引擎选择使用B+tree索引结构?

  • 相对于二叉树,层级更少,搜索效率高;
  • 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;
  • 相对Hash索引,B+tree支持范围匹配及排序操作;

索引分类

分类

在MySQL数据库,将索引的具体类型主要分为以下几类:主键索引、唯一索引、常规索引、全文索引。

分类 含义 特点 关键字
主键索引 针对于表中主键创建的索引 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词,而不是比 较索引中的值 可以有多个 FULLTEXT

聚集索引和二级索引

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:

分类 含义 特点
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,索引结构的叶子节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。

回表查询: 先到二级索引中查找数据,找到主键值,然后再到聚集索引中根据主键值,获取整行数据的方式,就称之为回表查询。

思考题: 以下两条SQL语句,那个执行效率高?

  • select * from user where id = 10 ;
  • select * from user where name = ‘Arm’ ;

备注:id为主键,name字段创建的有索引;

解答: A 语句的执行性能要高于B 语句。 因为A语句直接走聚集索引,直接返回数据。 而B语句需要先查询name字段的二级索引,然后再查询聚集索引,也就是需要进行回表查询。

索引语法

创建索引:

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CREATE [ UNIQUE | FULLTEXT ] INDEX index_name ON table_name(index_col_name,...);

查看索引:

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SHOW INDEX FROM table_name;

删除索引:

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DROP INDEX index_name ON table_name;

联合索引:给表中多个字段同时建立索引。

SQL性能分析

SQL执行频率

MySQL 通过如下指令,可以查看当前数据库的INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT的访问频次:

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-- session 是查看当前会话
-- global 是查询全局数据
SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_______';

通过上述指令,可以分析出当前数据库是以查询为主,还是以增删改为主,从而为数据库优化提供参考依据。如果是以查询为主,那么就要考虑对数据库的索引进行优化了。

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。可以定位出慢查询语句,针对性优化。

查看MySQL 慢查询日志是否开启:show variables like ‘slow_query_log’;

如果要开启慢查询日志,需要在MySQL的配置文件(/etc/my.cnf)中配置如下信息,重启MySQL:

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# 开启MySQL慢日志查询开关
slow_query_log=1
# 设置慢日志的时间为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

慢查询日志中,只会记录执行时间超多我们预设时间(2s)的SQL,执行较快的SQL不会记录。会生成localhost-slow.log慢查询日志文件。

检查慢查询日志 :

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# 实时查看最后的日志更新信息
tail -f localhost-slow.log

profile详情

show profiles 能够在做SQL优化时帮助我们了解时间都耗费到哪里去了。

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-- 检查是否支持profile操作
SELECT @@have_profiling;

-- 查看是否开启profiles
SELECT @@profiling;

-- 开启profiles
SET profiling = 1;

-- 查看每一条SQL的耗时基本情况
show profiles;

-- 查看指定query_id的SQL语句各个阶段的耗时情况
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

EXPLAIN 或者 DESC命令获取 MySQL 如何执行 SELECT 语句的信息,包括在 SELECT 语句执行过程中表如何连接和连接的顺序。

Explain 执行计划中各个字段的含义:

字段 含义
id select查询的序列号,表示查询中执行select子句或者是操作表的顺序 (id相同,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,性能由好到差的连接类型为NULL、system、const、 eq_ref、ref、range、 index、all 。
possible_key 可能应用在这张表上的索引,一个或多个。
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 。
rows MySQL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。

type字段值的含义:

  • NULL:没有查询任何表。
  • system:查询MySQL系统表。
  • const:走了主键索引或者唯一索引。
  • ref:走了普通索引。
  • range:走了索引的范围查询。
  • index:走了索引查询全表数据。
  • all:全表扫描。

索引的使用

MySQL索引是用于提高数据库查询性能的重要工具。索引是一种数据结构,它允许数据库管理系统快速查找表中的数据行,而不必扫描整个表。在正确使用索引的情况下,可以显著提高查询速度。

最左前缀法则

如果索引了多列(联合索引),要遵守最左前缀法则。最左前缀法则指的是查询从索引的最左列开始, 并且不跳过索引中的列。如果跳跃某一列,索引将会部分失效(后面的字段索引失效)。

验证联合索引的有效性可以使用explain关键字查看,key真实走的索引名,以及len索引的长度,也可以验证联合索引不同字段的索引长度。

注意 : 最左前缀法则中指的最左边的列,是指在查询时,联合索引的最左边的字段(即是 第一个字段)必须存在,与我们编写SQL时,条件编写的先后顺序无关。

范围查询

联合索引中,出现范围查询(>,<),范围查询右侧的列索引失效。可以使用explain关键字验证。

在业务允许的情况下,尽可能的使用类似于 >= 或 <= 这类的范围查询,而避免使用 > 或 < ,因为它会导致联合索引失效。

索引失效情况

索引列运算

不要在索引列上进行运算操作, 索引将失效。

我们对sys_user表中的phonenumber建立了普通索引,当对phonenumber字段进行列运算时,会导致索引失效。

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explain select * from sys_user where substring(phonenumber,10,2) = '15'

字符串不加引号

字符串类型字段使用时,不加引号,索引将失效。

我们对sys_user表中的phonenumber(char类型)建立了普通索引,当where中对phonenumber比较没加引号,会导致索引失效。

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explain select * from sys_user where phonenumber = 17666666666;

头部模糊匹配查询

如果仅仅是尾部模糊匹配,索引不会失效。如果头部有模糊匹配,索引会失效。

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explain select * from sys_user where phonenumber like '176%';  -- 走idx_phone索引
explain select * from sys_user where phonenumber like '%0000'; -- 索引失效

or连接条件

用or分割开的条件, 如果or前的条件中的列有索引,而后面的列中没有索引,那么涉及的索引都不会被用到。

phonenumber有普通索引,而username字段没有索引,在进行or连接时候查询会导致索引失效。

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explain select * from sys_user where phonenumber = '17666666666' or username = 'admin';

数据分布影响

如果MySQL评估使用索引比全表更慢,则不使用索引。

当MySQL在查询时,会评估使用索引的效率与走全表扫描的效率,如果走全表扫描更快,则放弃索引,走全表扫描。 因为索引是用来索引少量数据的,如果通过索引查询返回大批量的数据,则还不如走全表扫描来的快,此时索引就会失效。 接下来,我们再来看看 is null 与 is not null 操作是否。

当数据库字段 email 为 null 的数据多与 not null 的数据,则会全表扫描,反之走索引。

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explain select * from sys_user where email is null;

SQL提示

SQL提示,是优化数据库的一个重要手段,就是在SQL语句中加入一些人为的提示来达到优化操作的目的。

当查询条件可以有多个索引选择时候,可以人为干预SQL使用那个索引。

SQL提示的三种使用方式:

  • use index : 建议MySQL使用哪一个索引完成此次查询(仅仅是建议,mysql内部还会再次进行评估)。
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explain select * from sys_user use index(idx_phone) where phonenumber = '17666666666'
  • ignore index : 忽略指定的索引。
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explain select * from sys_user ignore index(idx_phone) where phonenumber = '17666666666'
  • force index : 强制使用索引。
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explain select * from sys_user force index(idx_phone) where phonenumber = '17666666666'

覆盖索引

尽量使用覆盖索引,减少select *。 那么什么是覆盖索引呢? 覆盖索引是指查询使用了索引,并且需要返回的列,在该索引中已经全部能够找到 。

可以通过explain执行计划的extra字段的内容了解到是否走了覆盖索引。

Extra 含义
Using where; Using Index 查找使用了索引,需要的数据都在索引列中能找到,所以不需要回表查询数据
Using index condition 查找使用了索引,但是需要回表查询数据

我们要减少使用select * ,如果一直使用select * 查询返回所有字段值,很容易就会造成回表查询(除非是根据主键查询,此时只会扫描聚集索引)。

为什么不建议使用select *

  • 性能问题SELECT *会检索表中的所有列,包括那些您可能不需要的列。这会导致不必要的数据传输和处理,从而浪费带宽和数据库资源。如果表中有大量列或大量数据行,这会显著降低查询性能。
  • 网络开销:从数据库检索大量不必要的数据会导致网络传输开销增加。这对于远程数据库连接来说尤为重要,因为网络延迟会导致查询的响应时间变得很长。
  • 缓存问题:数据库通常具有查询结果缓存,它存储了最近查询的结果以提高性能。使用SELECT *会导致缓存利用率降低,因为每次查询返回的结果都不同。
  • 不明确性SELECT *不明确地指示您要检索哪些列,这可能使代码更难以理解和维护。在代码中显式列出要检索的列可以提高代码的可读性。

前缀索引

当字段类型为字符串(varchar,text,longtext等)时,需要索引很长的字符串,这会让索引变得很大,查询时,浪费大量的磁盘IO, 影响查询效率。此时可以只将字符串的一部分前缀,建立索引,这样可以大大节约索引空间,从而提高索引效率。

语法:

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create index idx_xxxx on table_name(column(n));  -- n代表取该字段的前n

前缀长度选择:

可以根据索引的选择性来决定,而选择性是指不重复的索引值(基数)和数据表的记录总数的比值, 索引选择性越高则查询效率越高, 唯一索引的选择性是1,这是最好的索引选择性,性能也是最好的。

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select count(distinct email) / count(*) from tb_user;
select count(distinct substring(email,1,5)) / count(*) from tb_user;

单列索引与联合索引

单列索引:即一个索引只包含单个列。

联合索引:即一个索引包含了多个列。

在业务场景中,如果存在多个查询条件,考虑针对于查询字段建立索引时,建议建立联合索引, 而非单列索引,从而避免回表查询。

索引设计原则

1). 针对于数据量较大,且查询比较频繁的表建立索引。

2). 针对于常作为查询条件(where)、排序(order by)、分组(group by)操作的字段建立索引。

3). 尽量选择区分度高的列作为索引,尽量建立唯一索引,区分度越高,使用索引的效率越高。

4). 如果是字符串类型的字段,字段的长度较长,可以针对于字段的特点,建立前缀索引。

5). 尽量使用联合索引,减少单列索引,查询时,联合索引很多时候可以覆盖索引,节省存储空间, 避免回表,提高查询效率。

6). 要控制索引的数量,索引并不是多多益善,索引越多,维护索引结构的代价也就越大,会影响增删改的效率。

7). 如果索引列不能存储NULL值,请在创建表时使用NOT NULL约束它。当优化器知道每列是否包含 NULL值时,它可以更好地确定哪个索引最有效地用于查询。

SQL优化

插入数据

如果我们需要一次性往数据库表中插入多条记录,可以从以下三个方面进行优化:

  • 批量插入数据:
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Insert into tb_test values(1,'Tom'),(2,'Cat'),(3,'Jerry');
  • 手动控制事务:
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start transaction;
insert into tb_test values(1,'Tom'),(2,'Cat'),(3,'Jerry');
insert into tb_test values(4,'Tom'),(5,'Cat'),(6,'Jerry');
insert into tb_test values(7,'Tom'),(8,'Cat'),(9,'Jerry');
commit;
  • 主键顺序插入,性能要高于乱序插入。

大批量插入数据

如果一次性需要插入大批量数据(比如: 几百万的记录),使用insert语句插入性能较低,此时可以使 用MySQL数据库提供的load指令进行插入。操作如下:

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-- 客户端连接服务端时,加上参数 -–local-infile
mysql –-local-infile -u root -p

-- 设置全局参数local_infile为1,开启从本地加载文件导入数据的开关
set global local_infile = 1;

-- 执行load指令将准备好的数据,加载到表结构中
-- fields terminated by ',':字段通过,分割
-- lines terminated by '\n':每行通过\n分割
load data local infile '/root/sql.log' into table tb_user fields terminated by ',' lines terminated by '\n';

主键优化

数据组织方式:在InnoDB存储引擎中,表数据都是根据主键顺序组织存放的,这种存储方式的表称为索引组织表 (index organized table IOT)。

在InnoDB引擎中,数据行是记录在逻辑结构 page 页中的,而每一个页的大小是固定的,默认16K。 那也就意味着, 一个页中所存储的行也是有限的,如果插入的数据行row在该页存储不下,将会存储到下一个页中,页与页之间会通过指针连接。

页分裂:页可以为空,也可以填充一半,也可以填充100%。每个页包含了2-N行数据(如果一行数据过大,会行 溢出),根据主键排列。

主键乱序插入的化会导致页分裂情况,页分裂是比较耗费性能的操作。

页合并:当删除一行记录时,实际上记录并没有被物理删除,只是记录被标记(flaged)为删除并且它的空间 变得允许被其他记录声明使用。当页中删除的记录达到 MERGE_THRESHOLD(默认为页的50%),InnoDB会开始寻找最靠近的页(前 或后)看看是否可以将两个页合并以优化空间使用。

MERGE_THRESHOLD:合并页的阈值,可以自己设置,在创建表或者创建索引时指定。

主键设计原则

  • 满足业务需求的情况下,尽量降低主键的长度。
  • 插入数据时,尽量选择顺序插入,选择使用AUTO_INCREMENT自增主键。
  • 尽量不要使用UUID做主键或者是其他自然主键,如身份证号。
  • 业务操作时,避免对主键的修改。

order by优化

MySQL的排序,有两种方式(explain执行计划的extra字段的值):

  • Using filesort : 通过表的索引或全表扫描,读取满足条件的数据行,然后在排序缓冲区sort buffer中完成排序操作,所有不是通过索引直接返回排序结果的排序都叫 FileSort 排序。
  • Using index : 通过有序索引顺序扫描直接返回有序数据,这种情况即为 using index,不需要额外排序,操作效率高。

对于根据多个字段排序,需要建立联合索引,索引的排序方式默认为升序排列。

如果联合索引的字段排序都为升序或者都为降序,则为:Using index。如果不一致则不会走索引,需要按需求建立索引的排序。

创建联合索引(age 升序排序,phone 倒序排序)

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create index idx_user_age_phone_ad on tb_user(age asc, phone desc);

order by优化原则:

  • 根据排序字段建立合适的索引,多字段排序时,也遵循最左前缀法则。
  • 尽量使用覆盖索引。
  • 多字段排序,一个升序一个降序,此时需要注意联合索引在创建时的规则(ASC/DESC)。
  • 如果不可避免的出现filesort,大数据量排序时,可以适当增大排序缓冲区大小 sort_buffer_size(默认256k)。

group by优化

在分组操作中,我们需要通过以下两点进行优化,以提升性能:

  • 在分组操作时,可以通过索引来提高效率。
  • 分组操作时,索引的使用也是满足最左前缀法则的。

limit优化

深分页问题:当数据量达到百万以上,如果进行limit分页查询,在查询时,越往后,分页查询效率越低。

优化思路: 一般分页查询时,通过创建覆盖索引能够比较好地提高性能,可以通过覆盖索引加子查询形式进行优化。

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explain select * from tb_sku t, (select id from tb_sku order by id limit 2000000, 10) a where t.id = a.id;

count优化

如果数据量很大,在执行count操作时,是非常耗时的。

不同存储引擎对比:

  • MyISAM 引擎把一个表的总行数存在了磁盘上,因此执行 count(*) 的时候会直接返回这个数,效率很高; 但是如果是带条件的count,MyISAM也慢。
  • InnoDB 引擎就麻烦了,它执行 count(*) 的时候,需要把数据一行一行地从引擎里面读出来,然后累积计数。

count用法对比:

count用法 含义
count(主键) InnoDB 引擎会遍历整张表,把每一行的 主键id 值都取出来,返回给服务层。 服务层拿到主键后,直接按行进行累加(主键不可能为null)
count(字段) 没有not null 约束 : InnoDB 引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出来,返回给服务层,服务层判断是否为null,不为null,计数累加。 有not null 约束:InnoDB 引擎会遍历整张表把每一行的字段值都取出来,返 回给服务层,直接按行进行累加。
count(数字) InnoDB 引擎遍历整张表,但不取值。服务层对于返回的每一行,放一个数字“1” 进去,直接按行进行累加。
count(*) InnoDB引擎并不会把全部字段取出来,而是专门做了优化,不取值,服务层直接 按行进行累加。

按照效率排序的话,count(字段) < count(主键 id) < count(1) ≈ count(*),所以尽量使用 count(*)。

update优化

InnoDB引擎:当我们在执行删除和修改的SQL语句时,会锁定删除或修改的这一行的数据,然后事务提交之后,行锁释放,但是对于没有索引的行是会导致行锁升级为表锁。

执行以下SQL会锁住ID为1的行:

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update course set name = 'javaEE' where id = 1;

name字段没有索引,当我们在执行以下SQL时,会使得行锁升级为了表锁:

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update course set name = 'SpringBoot' where name = 'PHP';

InnoDB的行锁是针对索引加的锁,不是针对记录加的锁 ,并且该索引不能失效,否则会从行锁升级为表锁。