【MySQL进阶】 存储引擎 索引
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✨✨座右铭✨✨ : 坚持到底,决不放弃,是成功的保证,只要你不放弃,你就有机会,只要放弃的人,他肯定是不会成功的人。
✨✨存储引擎✨✨
🍉🍉存储引擎介绍🍉🍉
存储引擎层,
存储引擎
真正的负责了MySQL中数据的存储和提取,服务器通过API和存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有不同的功能,这样我们可以根据自己的需要,来选取合适的存储引擎。数据库中的索引是在存储引擎层实现的。
🍉🍉存储引擎特点🍉🍉
1、 InnoDB
1). 介绍
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。
2). 特点
DML操作遵循ACID模型,支持事务;行级锁,提高并发访问性能;支持外键FOREIGN KEY约束,保证数据的完整性和正确性;
3). 文件
xxx.ibd:xxx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。
2、MyISAM
1). 介绍
MyISAM是MySQL早期的默认存储引擎。
2). 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
3). 文件
xxx.sdi:存储表结构信息
xxx.MYD: 存储数据
xxx.MYI: 存储索引
3、Memory
1). 介绍
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。
2). 特点
内存存放
hash索引(默认)
3).文件
xxx.sdi:存储表结构信息
🍉🍉存储引擎区别与特点🍉🍉
🍉🍉存储引擎选择🍉🍉
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。
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。
✨✨索引✨✨
🍎🍎索引介绍🍎🍎
索引(index)
是帮助MySQL高效获取数据的数据结构(有序)。在数据之外,数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构,这些数据结构以某种方式引用(指向)数据, 这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法,这种数据结构就是索引。
在无索引
情况下,在我们执行查询语句的时候默认会全表扫描
,性能很低
🍎🍎索引特点🍎🍎
🍎🍎索引结构🍎🍎
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:
下面是不同存储引擎对索引结构的支持情况:
注: 我们平常说的索引,默认是B+树结构的索引。
🍎🍎索引分类🍎🍎
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
。
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:
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。
🍎🍎索引语法🍎🍎
1. 创建索引
-- 创建索引
CREATE [ UNIQUE | FULLTEXT ] INDEX index_name ON table_name (
index_col_name,... ) ;
2. 查看索引
-- 查看索引
SHOW INDEX FROM table_name ;
3. 删除索引
-- 删除索引
DROP INDEX index_name ON table_name ; 1
🍎🍎索引使用🍎🍎
1. 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)。
注: 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。
2. 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,所以我们要尽量使用
>=
或者<=
才不会出现索引失效的情况。
❗❗索引失效情况❗❗
注:
等值匹配查询
时,索引生效
例子:
explain select * from tb_user where name= '张三';
explain关键字我们在后面会有讲解😊
1. 在
索引列上
进行运算
(包括函数运算操作) 操作, 索引将失效。
例: explain select * from tb_user where substring(phone,10,2) = ‘15’;
2.
字符串类型
字段使用时,不加引号
,索引将失效。如果字符串不加单引号,对于查询结果,没什么影响,但是数据库存在隐式类型转换,索引将失效。
例: explain select * from tb_user where phone = ‘17799990015’; –索引生效
explain select * from tb_user where phone = 17799990015; –索引不生效
3. 如果仅仅是
尾部模糊匹配
,索引不会失效
。如果是头部模糊匹配
,索引失效
。
例: explain select * from tb_user where name like ‘张%’;
4. 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。
例: explain select * from tb_user where id = 10 or age = 23; – age没有建立索引,此时索引失效
5. 如果
MySQL评估使用索引比全表更慢
,则不使用索引。
例: explain select * from tb_user where profession = ‘软件工程’;
tips: – 数据库中的大部分专业都是计算机科学与技术,此时MySQL会进行评估,评估后会发现不走索引的情况下会更快,此时索引失效。
🍎🍎SQL提示🍎🍎
SQL提示
,是优化数据库的一个重要手段,简单来说,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。
1. 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)。
explain select * from tb_user use index(idx_user_pro) where profession = '软件工
程';
2. ignore index : 忽略指定的索引
explain select * from tb_user ignore index(idx_user_pro) where profession = '软件工
程';
3. force index : 强制使用索引
explain select * from tb_user force index(idx_user_pro) where profession = '软件工
程';
🍎🍎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 。
通过执行计划我们可以发现,主要的差异在Extra列中
🍎🍎前缀索引🍎🍎
当字段类型为
字符串(varchar,text,longtext等)
时,有时候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:
create index idx_xxxx on table_name(column(n)) ; -- n为索引长度
前缀长度:
-- 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。
select count(distinct email) / count(*) from tb_user ;
select count(distinct substring(email,1,5)) / count(*) from tb_user ;
前缀索引的查询流程:
🍎🍎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。
🍎🍎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。
create unique index idx_user_phone_name on tb_user(phone,name); 1
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性能分析✨✨
🍒🍒SQL执行频率🍒🍒
MySQL 客户端连接成功后,通过 show [session|global] status 命令可以提供服务器状态信
息。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:
-- session 是查看当前会话 ;
-- global 是查询全局数据 ;
SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Com_______'; -- 七个下划线
介绍:
Com_delete: 删除次数
Com_insert: 插入次数
Com_select: 查询次数
Com_update: 更新次数
通过上述指令,我们可以查看到当前数据库到底是以查询为主,还是以增删改为主,从而为数据
库优化提供参考依据。 如果是以增删改为主,我们可以考虑不对其进行索引的优化。 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。
MySQL的慢查询日志默认没有开启,我们可以查看一下系统变量SLOW_QUERY_LOG
。
Linux中: 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:
# 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
配置完成之后,通过以下命令重启MySQL服务器进行测试,重启之后,慢查询日志已经打开了
systemctl restart mysqld
慢查询日志的缺点:
我发现,在慢查询日志中,只会记录执行时间大于等于 2s 的SQL,其他执行较快的SQL是不会进行记录的。
🍒🍒profile🍒🍒
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。通过have_profiling
参数,能够看到当前MySQL是否支持profile操作:
– Windows中显示是 YES 或者是 NO
– Linux中显示 是 1 或者 0
我们可以通过set 语句 在 session / global 级别开启 profiling:
Linux 中:
SET PROFILING = 1;
Windows 中:
SET PROFILING = TRUE;
执行一系列的业务SQL的操作,然后通过如下指令查看指令的执行耗时:
-- 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。
语法:
-- 直接在select语句之前加上关键字 explain / desc
EXPLAIN SELECT 字段列表 FROM 表名 WHERE 条件 ;
各个字段的含义:
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