Index CardinalityはMySQLのクエリパフォーマンスにどのように影響しますか？

インデックスカーディナリティは、MySQLクエリのパフォーマンスに大きな影響を与えます。高いカーディナリティインデックスは、データをより速く配置し、クエリを最適化できます。低カーディナリティインデックスは、完全なテーブルスキャンにつながる可能性があります。クエリのパフォーマンスは、定期的に統計を更新し、適切なインデックスタイプを選択し、オーバーインデックスを回避し、オーバーインデックスを使用することで効果的に改善できます。

導入

MySQLでは、クエリパフォーマンスに対するインデックスの枢機inalの影響は、今日の議論の焦点です。シニアデータベースエンジニアとして、これらの詳細を理解することがデータベースのパフォーマンスを最適化するために不可欠であることを知っています。この記事を通して、インデックスのカーディナリティを評価し、クエリパフォーマンスへの影響を理解し、実用的な最適化手法をマスターする方法を学びます。

基本的な知識のレビュー

MySQLでは、インデックス作成はデータの取得をスピードアップするために使用される重要なツールです。インデックスのカーディナリティは、インデックス内の一意の値の数を指します。簡単に言えば、列のカーディナリティが高い場合、この列の値はより散乱します。逆に、カーディナリティが低い場合、値はより集中します。これらの概念を理解することは、その後の議論にとって重要です。

コアコンセプトまたは関数分析

インデックスカーディナリティの定義と機能

インデックスカーディナリティとは、インデックス列の異なる値の数を指します。高いカーディナリティインデックスとは、列の値が非常に散在していることを意味します。これは通常、データをより速く見つけるのに役立ちます。たとえば、ユーザーテーブルでは、各ユーザーのIDが一意であるため、ユーザーIDには通常高いカーディナリティがあります。逆に、性別の列は通常、可能な値が少ないため、通常の枢機inal性が低くなります。

簡単な例を見てみましょう：

テーブルユーザーを作成します（
    id intプライマリキー、
    ユーザー名Varchar（50）、
    メールvarchar（100）、
    性別列挙（ 'm'、 'f'）
）;

ユーザーでインデックスIDX_USERNAME（username）;
ユーザーでインデックスIDX_GENDER（性別）を作成します。

この例では、ユーザー名は通常一意であり、性別には2つの可能な値しかないため、 usernameインデックスのカーディナリティは通常、 genderインデックスよりも高くなります。

それがどのように機能するか

MySQLがクエリを実行すると、インデックスのカーディナリティに基づいて使用するインデックスを決定します。高いカーディナリティインデックスは通常、データをより効果的に減らし、それによりクエリパフォーマンスを改善します。 MySQLは統計を使用して、インデックスのカーディナリティを推定します。これはANALYZE TABLEコマンドで更新できます。

たとえば、特定のユーザー名でユーザーをクエリする必要があるとします。

 select * from users where username = 'john_doe';

MySQLは、より高いカーディナリティを持ち、 john_doeにより速く配置できるため、 idx_usernameインデックスを選択します。

ただし、低カーディナリティインデックスは、場合によっては完全なテーブルスキャンにつながる可能性があります。たとえば、すべての男性ユーザーを照会する場合：

 select * from users where where gender = 'm';

gender列のカーディナリティが低いため、MySQLはidx_genderインデックスを使用せず、フルテーブルスキャンを実行することを決定する場合があります。

使用の例

基本的な使用法

インデックスを使用してクエリパフォーマンスを改善する方法を示す基本的なクエリの例を見てみましょう。

 - 大量のデータを使用してテーブルを作成するテーブルを作成するlarge_table（
    id intプライマリキー、
    Value Int
）;

 - 大量のデータ挿入をlarge_table（id、value）に挿入する 
a.id、floor（rand（） * 1000000）を選択します 
from（information_schema.columns lime 1000000からidを選択してください）a;

-created indexは、lage_table（value）でインデックスを作成するidx_valueを作成します。

 -  Query固有の値は、select * from lage_table where value = 12345を説明します。

この例では、100万行のテーブルを作成し、 value列にインデックスを作成します。 EXPLAINコマンドを通じて、MySQLがインデックスとクエリの実行計画を使用するかどうかを確認できます。

高度な使用

次に、インデックスカーディナリティを使用して複雑なクエリを最適化する方法を示す、より複雑な例を見てみましょう。

 - 複数の列を持つテーブルを作成するテーブルcomplex_tableを作成します（
    id intプライマリキー、
    カテゴリvarchar（50）、
    サブカテゴリvarchar（50）、
    Value Int
）;

-complex_table（id、category、subcategory、value）にデータ挿入を挿入する 
a.idを選択してください、 
       a.id％3 = 0の場合は、a.id％3 = 1 then 'b' else 'c' endの場合は 'a' '
       a.id％5 = 0の場合は、a.id％5 = 1 then 'y' else 'z' endの場合は 'x'
       floor（rand（） * 1000000）
from（information_schema.columns lime 1000000からidを選択してください）a;

-comples_table（category、subcategory、value）でcomposite indexを作成するindex_category_category_subcategory_valueを作成します。

 - 特定のカテゴリとサブカテゴリの下の値をクエリselect * from Complex_Table 
ここで、category = 'a'およびsubcategory = 'x'およびvalue = 12345;

この例では、 category 、 subcategory 、 value列を含む複合インデックスを作成します。 EXPLAINコマンドを通じて、MySQLがこの複合インデックスを使用してクエリを最適化する方法を見ることができます。

一般的なエラーとデバッグのヒント

インデックスを使用する場合の一般的なエラーには、以下が含まれます。

• 使用されていないインデックス：MySQLがインデックスを使用しないことを決定する場合があります。これは、不正確な統計が原因である可能性があり、クエリ条件がインデックスに適していない場合があります。インデックスはFORCE INDEXを介して強制的に使用できますが、これは注意して使用する必要があります。

• インデックスが多すぎる：インデックスが多すぎると、データが変更されるたびにインデックスを更新する必要があるため、挿入と更新のオーバーヘッドが増加します。 SHOW INDEXコマンドを介して現在のテーブルのインデックスステータスを表示し、実際のニーズに応じて調整できます。

• 不正確なインデックスのカーディナリティ推定：インデックスのカーディナリティ推定が不正確である場合、MySQLは間違った最適化の決定を下す可能性があります。統計はANALYZE TABLEコマンドを介して更新して、カーディナリティ推定の精度を確保することができます。

パフォーマンスの最適化とベストプラクティス

実際のアプリケーションでは、インデックスのカーディナリティとクエリのパフォーマンスを最適化するには、さまざまな要因を包括的に検討する必要があります。いくつかの実用的な最適化のヒントとベストプラクティスは次のとおりです。

• 定期的に統計を更新する： ANALYZE TABLEコマンドを使用して、テーブルの統計を定期的に更新して、MySQLが正確な最適化決定を行うことができることを確認します。

• 適切なインデックスタイプを選択します。データの特性に従って、適切なインデックスタイプを選択します。たとえば、Bツリーインデックスは範囲クエリに適していますが、ハッシュインデックスは正確な一致に適しています。

• 過剰なインデックスを避けてください：必要な列でのみインデックスを作成し、挿入の劣化につながる過度のインデックスを避け、パフォーマンスを更新します。

• オーバーレイインデックスの使用：可能な場合、オーバーレイインデックスを使用すると、テーブルバック操作を減らし、クエリのパフォーマンスを向上させることができます。例えば：

 large_table（value、id）でindex idx_value_idを作成します。
value = 12345でlage_tableから選択idを説明します。

この例では、 idx_value_idインデックスは、クエリに必要なすべての列を上書きし、テーブルバック操作を回避します。

• 監視と調整： EXPLAINとEXPLAIN ANALYZEコマンドを使用してクエリの実行計画を監視し、実際の条件に従ってインデックスとクエリを調整します。

これらのヒントとプラクティスを通じて、MySQLのインデックスカーディナリティをよりよく理解し、最適化することができ、それによりクエリパフォーマンスが大幅に向上します。実際のプロジェクトでは、ユーザーエクスペリエンスを向上させるだけでなく、サーバーの負荷を大幅に削減するインデックスカーディナリティを最適化することで、もともと数分かかって数秒かかるクエリを最適化しました。

この記事が、MySQLクエリのパフォーマンスに対するインデックスカーディナリティの影響を理解し、実際のアプリケーションにこの知識を柔軟に適用するのに役立つことを願っています。

以上がIndex CardinalityはMySQLのクエリパフォーマンスにどのように影響しますか？の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。