목차
索引简单介绍
索引的分类
索引类型的分类
B+树在储存引擎层面落地
相关面试题
데이터 베이스 MySQL 튜토리얼 MySQL 최적화 및 인덱싱 방법

MySQL 최적화 및 인덱싱 방법

Jun 02, 2023 pm 01:58 PM
mysql

索引简单介绍

索引的本质:

  • MySQL索引或者说其他关系型数据库的索引的本质就只有一句话,以空间换时间。

索引的作用:

  • 索引关系型数据库为了加速对表中行数据检索的(磁盘存储的)数据结构

索引的分类

数据结构上面的分类:

  • HASH 索引

    • 等值匹配效率高

    • 不支持范围查找

  • 树形索引

    • 二叉树,递归二分查找法,左小右大

    • 平衡二叉树,二叉树到平衡二叉树,主要原因是左旋右旋

    • 缺点1,IO次数过多

    • 缺点2,IO利用率不高,IO饱和度

  • 多路平衡查找树(B-Tree)

    • 特点,大大的减少了树的高度

  • B+树

    • 特点,采用左闭合的比较方式

    • 根节点支节点没有数据区,只有叶子结点才包含数据区(说白了就是即便在根节点和子节点已经定位到,因为没有数据区的原因也不会停留,会一直找到叶子结点为止。)

当我们搜索13这条数据时,在根节点和子节点 都能定位,但是一直会找到叶子结点。

MySQL 최적화 및 인덱싱 방법

二叉树平衡二叉树,B树对比:

如图显示如果是自增主键情况下:

二叉树显然不适合做关系型数据库索引(和全表扫描没什么区别)。

平衡二叉树呢,虽然解决了这种情况,但是同样会导致这棵树,又瘦又高,这同样会造成上文所提到查询IO次数过多以及IO利用率不高。

B树呢,显然已经解决了这两个问题,所以下文来解释,为什么在这种情况下MySQL还用了B+树,又做了那些增强。

MySQL 최적화 및 인덱싱 방법

B树和B+树比较:

MySQL 최적화 및 인덱싱 방법

B+树在B树上面的优化:

IO效率更高(B树每个节点都会保留数据区,而B+树则不会,假设我们查询一条数据要遍历三层,那么显然B+树查询中IO消耗更小)

范围查找效率更高(如图,B+树已经形成了一个天然链表形式,只需要根据最结尾的链式结构查找)

MySQL 최적화 및 인덱싱 방법

基于索引的数据扫描效率更高。

索引类型的分类

索引类型可分为两类:

  • 主键索引

  • 辅佐索引(二级索引)

    • 唯一性索引

    • 复合索引

    • 普通索引

    • 覆盖索引

虽然主键索引性能相对最佳,但通常在SQL优化中,我们会在辅助索引上进行改进和补充。

B+树在储存引擎层面落地

  • 我们创建两个表分别为test_innodb(采用InnoDB作为储存引擎)test_myisam(采用MyISAM作为储存引擎)下图是两张表磁盘落地的相关文件,这两个储存引擎在B+树磁盘落地式截然不同的。

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B+树在MyISAM落地:

  • *.frm文件是表格骨架文件比如这个表中的id字段name字段是什么类型的存储在这里

  • *.MYD(D=data)则储存数据

  • *.MYI (I=index)则储存索引

MySQL 최적화 및 인덱싱 방법

  • 比如现在执行如下sql语句 ,那么在MyISAM中他就是先在test_myisam.MYI中查找到103然后拿到0x194281这个地址然后再去test_myisam.MYD中找到这个数据返回。

SELECT id,name from test_myisam where id =103
로그인 후 복사

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  • 如果test_myisam表中,id为主键索引,name也是一个索引,那么在test_myisam.MYI中则会有两个平级的B+树,这也导致MyISAM引擎中主键索引和二级索引是没有主次之分的,是平级关系。因为这种机制在MyISAM引擎中,有可能使用多个索引,在InnoDB中则不会出现这种情况。

B+树在InnoDB落地:

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MySQL 최적화 및 인덱싱 방법

  • InnoDB不像MyISAM来独立一个MYD 文件来存储数据,它的数据直接存储在叶子结点关键字对应的数据区在这保存这一个id列所有行的详细记录。

  • InnoDB 主键索引和辅助索引关系

我们现在执行如下SQL语句,他会先去找辅助索引,然后找到辅助索引下101的主键,再去回表(二次扫描)根据主键索引查询103这条数据将其返回。

SELECT id,name from test_myisam where name ='zhangsan'
로그인 후 복사

这里就有一个问题了,为什么不像MyISAM在辅助索引下直接记录磁盘地址,而是要多此一举再去回表扫描主键索引,这个问题在下面相关面试题中回答,记一下这个问题是这里来的。

MySQL 최적화 및 인덱싱 방법

相关面试题

  • 为什么MySQL选择B+树作为索引结构

这个就不说了,上文应该讲清楚了。

  • B+树在MyISAM和InnoDB落地区别。

这个可以总结一下,MyISAM落地数据储存会有三个类型文件 ,.frm文件是表骨架文件,.MYD(D=data)则储存数据 ,.MYI (I=index)则储存索引,MyISAM引擎中主键索引和二级索引平级关系,在MyISAM引擎中,有可能使用多个索引,InnoDB则相反,主键索引和二级索有严格的主次之分在InnoDB一条语句只能用一个索引要么不用。

  • 如何判断一条sql语句是否使用了索引。

可以通过执行计划来判断 可以在sql语句前explain/ desc

set global optimizer_trace='enabled=on' 打开执行计划开关他将会把每一条查询sql执行计划记录在information_schema 库中OPTIMIZER_TRACE表中

  • 为什么主键索引最好选择自增列?

自增列,数据插入时整个索引树是只有右边在增加的,相对来说索引树的变动更小。

  • 为什么经常变动的列不建议使用索引?

和上一个问题原因一样,当一个索引经常发生变化,那么就意味这,这个缩印树也要经常发生变化。4

  • 为什么说重复度高的列,不建议建立索引?

这个原因是因为离散性,比如说,一张一百万数据的表,其中一个字段代表性别,0代表男1代表女,把这字段加了索引,那么在索引树上,将会有大量的重复数据。而我们常见的索引建立一般都是驱动型的。其目的是,尽可能的删减数据的查询范围,这个显然是不匹配的。

  • 什么是联合索引

联合索引是一个包含了多个功效的索引,他只是一个索引而不是多个,

其次,单列索引是一种特殊的联合索引

联合索引的创立要遵循最左前置原则(最常用列>离散度>占用空间小)

  • 什么是覆盖索引

通过索引项信息可直接返回所需要查询的索引列,该索引被称之为覆盖索引,说白了就是不需要做回表操作,可以从二级索引中直接取到所需数据。

  • 什么是ICP机制

索引下推,简单点来说就是,在sql执行过程中,面对where多条件过滤时,通过一个索引,完成数据搜索和过滤条件其,特点能减少io操作。

  • 在InnoDB表中不可能没有主键对还是不对原因是什么?

首先这句话是对的,但是情况有三种:

  • 즉, 이 필드를 기본 키로 수동으로 지정하면 이 필드가 클러스터형 인덱스로 사용됩니다.

  • 기본 키가 명시적으로 지정되지 않은 경우는 두 가지입니다.

  • 첫 번째 UK(고유 키)를 기본 키 인덱스로 찾아 인덱스 배열을 정리합니다.

  • 기본 키와 영국이 모두 지정되지 않은 경우 rowId(InnoDB 테이블의 각 레코드에는 숨겨진(6바이트) rowId가 있음)이 클러스터형 인덱스로 사용됩니다.

  • 테이블 반환 작업이란

InnoDB에서는 보조 인덱스를 기반으로 쿼리된 콘텐츠를 보조 인덱스에서 직접 가져올 수 없으며 기본 키 기반의 보조 스캔이 필요한 작업입니다. 인덱스를 테이블 반환 작업이라고 합니다.

  • InnoDB의 보조 인덱스 리프 노드 데이터 영역은 MyISAM처럼 디스크 주소를 기록하지 않고 기본 키 인덱스 값을 기록하는 이유는 무엇입니까?

그 이유는 사실 매우 간단합니다. 기본 키 인덱스의 데이터 구조가 자주 변경되기 때문입니다. 디스크 주소가 보조 인덱스 데이터 영역에 기록되어 있다면, 기본 키 인덱스가 10개 있다고 가정할 때, 구조 변경 마지막으로 보조 인덱스를 하나씩 알려야 하며 기본 키 인덱스 구조가 자주 변경되고 추가 및 삭제가 데이터 구조에 영향을 미칠 수 있습니다.

위 내용은 MySQL 최적화 및 인덱싱 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!

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1. 올바른 색인을 사용하여 스캔 한 데이터의 양을 줄임으로써 데이터 검색 속도를 높이십시오. 테이블 열을 여러 번 찾으면 해당 열에 대한 인덱스를 만듭니다. 귀하 또는 귀하의 앱이 기준에 따라 여러 열에서 데이터가 필요한 경우 복합 인덱스 2를 만듭니다. 2. 선택을 피하십시오 * 필요한 열만 선택하면 모든 원치 않는 열을 선택하면 더 많은 서버 메모리를 선택하면 서버가 높은 부하 또는 주파수 시간으로 서버가 속도가 느려지며, 예를 들어 Creation_at 및 Updated_at 및 Timestamps와 같은 열이 포함되어 있지 않기 때문에 쿼리가 필요하지 않기 때문에 테이블은 선택을 피할 수 없습니다.

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