参考来源:康师傅:https://www.bilibili.com/video/BV1iq4y1u7vj?p=128
爱编程的大李子:https://blog.csdn.net/LXYDSF/article/details/126247744
一、适合创建索引的11种情况
1. 字段的数值有唯一性的限制
索引本身可以起到约束的作用,比如唯一索引、主键索引都是可以起到唯一性约束的,因此在我们的数据表中,如果某个字段是唯一性的,就可以直接创建唯一性索引,或者主键索引。这样可以更快速地通过该索引来确定某条记录。
业务上具有唯一特性的字段,即使是组合字段,也必须建成唯一索引。(来源: Alibaba)说明:不要以为唯一索引影响了insert速度,这个速度损耗可以忽略,但提高查找速度是明显的。
2. 频繁作为 WHERE 查询条件的字段
某个字段在 SELECT 语句的 WHERE 条件中经常被使用到,那么就需要给这个字段创建索引了。尤其是在数据量大的情况下,创建普通索引就可以大幅提升数据查询的效率。
3. 经常 GROUP BY 和 ORDER BY 的列
索引其实就是让数据按照某种顺序进行存储或检索。当我们使用 GROUP BY 对数据进行分组查询,或者使用 ORDER BY 对数据进行排序的时候,如果 对分组或者排序的字段建立索引,本身索引的数据就已经排好序了,进行分组查询和排序操作性能不是很nice吗?另外,如果待排序的列有多个,那么可以在这些列上建立 组合索引 。
如果我们仅仅使用GROUP BY 或者 ORDER BY,且后面只有一个字段,则单独建立索引;如果后面跟多个字段,则建立联合索引。如果既有GROUP BY 又有 ORDER BY,那就建立联合索引,且GROUP BY的字段写在前面,ORDER BY的字段写在后面。8.0后的版本也可以考虑使用降序索引
4. UPDATE、DELETE 的 WHERE 条件列
对数据按照某个条件进行查询后再进行 UPDATE 或 DELETE 的操作,如果对 WHERE 字段创建了索引,就能大幅提升效率。原理是因为我们需要先根据 WHERE 条件列检索出来这条记录,然后再对它进行更新或删除。 如果进行更新的时候,更新的字段是非索引字段,提升的效率会更明显,这是因为非索引字段更新不需要对索引进行维护
5. DISTINCT 字段需要创建索引
有时候我们需要对某个字段进行去重,使用 DISTINCT,那么对这个字段创建索引,也会提升查询效率。
6. 多表 JOIN 连接操作时创建索引
注意事项:
首先,连接表的数量尽量不要超过 3 张 ,因为每增加一张表就相当于增加了一次嵌套的循环,数量级增长会非常快(n ,n^2 , n^3…),严重影响查询的效率。
其次,对 WHERE 条件创建索引,因为 WHERE 才是对数据条件的过滤。如果在数据量非常大的情况下,没有 WHERE 条件过滤是非常可怕的。
最后,对于用连接的字段创建索引,这些字段在多张表中的 类型必须一致 。否则在查询时,虽然也会帮我们进行隐式的类型转换,转换时会使用函数,但会导致索引失效。
7. 使用列的类型小的创建索引
我们这里所说的类型大小指的就是该类型表示的数据范围的大小。
我们在定义表结构的时候要显式的指定列的类型,以整数类型为例,有TINYINT、MEDIUMINT、INT、BIGINT等,它们占用的存储空间依次递增,能表示的整数范围当然也是依次递增。如果我们想要对某个整数列建立索引的话,在表示的整数范围允许的情况下,尽量让索引列使用较小的类型,比如我们能使用INT就不要使用BIGINT,能使用MEDIUMINT就不要使用INT。这是因为:
- 数据类型越小,在查询时进行的比较操作越快
- 数据类型越小,索引占用的存储空间就越少,在一个数据页内就可以放下更多的记录,从而减少磁盘I/O带来的性能损耗,也就意味着可以把更多的数据页缓存在内存中,从而加快读写效率。
这个建议对于表的主键来说更加适用,因为不仅是聚簇索引中会存储主键值,其他所有的二级索引的节点处都会存储一份记录的主键值,如果主键使用更小的数据类型,也就意味着节省更多的存储空间和更高效的I/O。
8. 使用字符串前缀创建索引
假设我们的字符串很长,那存储一个字符串就需要占用很大的存储空间。在我们需要为这个字符串列建立索引时,那就意味着在对应的B+树中有这么两个问题:
- B+树索引中的记录需要把该列的完整字符串存储起来,更费时。而且字符串越长,在索引中占用的存储空间越大。
- 如果B+树索引中索引列存储的字符串很长,那在做字符串比较时会占用更多的时间。
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。这样在查找记录时虽然不能精确的定位到记录的位置,但是能定位到相应前缀所在的位置,然后根据前缀相同的记录的主键值回表查询完整的字符串值。既节约空间,又减少了字符串的比较时间,还大体能解决排序的问题。
例如,TEXT和BLOG类型的字段,进行全文检索会很浪费时间,如果只检索字段前面的若干字符,这样可以提高检索速度。
问题是,截取多少呢?截取得多了,达不到节省索引存储空间的目的;截取得少了,重复内容太多,字段的散列度(选择性)会降低。 怎么计算不同的长度的选择性呢?
# 先看一下字段在全部数据中的选择度:
select count(distinct address) / count(*) from shop;
# 通过不同长度去计算,与全表的选择性对比,结果越接近1效果越好,公式:
count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)
# 例如:
select count(distinct left(address,10)) / count(*) as sub10, -- 截取前10个字符的选择度
count(distinct left(address,15)) / count(*) as sub11, -- 截取前15个字符的选择度
count(distinct left(address,20)) / count(*) as sub12, -- 截取前20个字符的选择度
count(distinct left(address,25)) / count(*) as sub13 -- 截取前25个字符的选择度
from shop;
拓展:Alibaba《Java开发手册》
【 强制 】在 varchar 字段上建立索引时,必须指定索引长度,没必要对全字段建立索引,根据实际文本区分度决定索引长度。
说明:索引的长度与区分度是一对矛盾体,一般对字符串类型数据,长度为 20 的索引,区分度会 高达90% 以上 ,可以使用 count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)的区分度来确定。
引申另一个问题:索引列前缀对排序的影响
如果使用了索引列前缀,比方说前边只把address列的前12个字符放到了二级索引中,二级索引中不包含完整的address列信息,所以无法对前12个字符相同,后边的字符不同的记录进行排序,也就是使用索引列前缀的方式无法支持使用索引排序,只能使用文件排序。
9. 区分度高(散列性高)的列适合作为索引
列的基数指的是某一列中不重复数据的个数,比方说某个列包含值2,5,8,2,5,8,2,5,8,虽然有9条记录,但该列的基数却是3。也就是说,在记录行数一定的情况下,列的基数越大,该列中的值越分散;列的基数越小,该列中的值越集中。这个列的基数指标非常重要,直接影响我们是否能有效的利用索引。最好为列的基数大的列建立索引,为基数太小列的建立索引效果可能不好。
可以使用公式 select count(distinct a)/count(*) from t1计算区分度,越接近1越好,一般超过33%就算是比较高效的索引了。
拓展:联合索引把区分度高(散列性高)的列放在前面。
10. 使用最频繁的列放到联合索引的左侧
这样也可以较少的建立一些索引。同时,由于"最左前缀原则",可以增加联合索引的使用率。
11、在多个字段都要创建索引的情况下,联合索引优于单值索引
索引建立的多,维护的成本也高。
多个字段进行联合查询时,其实只使用到一个索引。
在建立联合索引的相关字段做查询时,联合索引都能生效,使用频率比较高。足够优化sql执行的速度了
二、不适合创建索引的7种情况
与上面的适合创建索引的情况对应,具体适不适合创建索引要结合自己实际的项目判断,并不绝对
1. 在 where 中使用不到的字段,不要设置索引
WHERE 条件(包括GROUP BY、ORDER BY)里用不到的字段不需要创建索引,索引的价值是快速定位,如果起不到定位的字段通常是不需要创建索引的。
2. 数据量小的表最好不要使用索引
如果表记录太少,比如少于1000个,那么是不需要创建索引的。表记录太少,是否创建索引对查询效率的影响并不大。甚至说,查询花费的时间可能比遍历索引的时间还要短,索引可能不会产生优化效果。
3. 有大量重复数据的列上不要建立索引
在条件表达式中经常用到的不同值较多的列上建立索引,但字段中如果有大量重复数据,也不用创建索引。比如在学生表的性别
字段上只有“男"与"女"两个不同值,因此无须建立索引。如果建立索引,不但不会提高查询效率,反而会严重降低数据更新速度。
当数据重复度大,比如 高于10%的时候,也不需要对这个字段使用索引。
4. 避免对经常更新的表创建过多的索引
第一层含义:频繁更新的字段不一定要创建索引。因为更新数据的时候,也需要更新索引,如果索引太多,在更新索引的时候也会造成负担,从而影响效率。
第二层含义:避免对经常更新的表创建过多的索引,并且索引中的列尽可能少。此时,虽然提高了查询速度,同时却会降低更新表的速度。
5. 不建议用无序的值作为索引
例如身份证、UUID(在索引比较时需要转为 ASCII,并且插入时可能造成页分裂)、MD5、HASH、无序长字符串等。
6. 删除不再使用或者很少使用的索引
表中的数据被大量更新,或者数据的使用方式被改变后,原有的一些索引可能不再需要。数据库管理员应当定期找出这些索引,将它们删除,从而减少索引对更新操作的影响。
7. 不要定义冗余或重复的索引
有时候有意或者无意的就对同一个列创建了多个索引,比如: index(a,b,c)相当于index(a)、index(a,b).index(a,b,c)。
三、限制索引的数目
在实际工作中,我们也需要注意平衡,索引的数目不是越多越好。我们需要限制每张表上的索引数量,建议单张表索引数量不超过6个。原因:
- 每个索索引都需要占用磁盘空间,索引越多,需要的磁盘空间就越大。
- 索引会影响INSERT、DELETE、 UPDATE等语句的性能,因为表中的数据更改的同时,索引也会进行调整和更新,会造成负担。
- 优化器在选择如何优化查询时,会根据统一信息,对每一个可以用到的索引来进行评估,以生成出一个最好的执行计划,如果同时有很多个索引都可以用于查询,会增加MySQL优化器生成执行计划时间,降低查询性能。