MYSQL索引

什么是索引

为什么要建立索引

索引的优缺点和使用原则

索引的分类

单列索引：一个索引只包含单个列，但一个表中可以有多个单列索引。

普通索引：MySQL中基本索引类型，没有什么限制，允许在定义索引的列中插入重复值和空值;

唯一索引：索引列中的值必须是唯一的，但是允许为空值;

主键索引：是一种特殊的唯一索引，不允许有空值;

组合索引：在表中的多个字段组合上创建的索引；如果列中包含有NULL值都将不会被包含在索引中，复合索引中只要有一列含有NULL值，那么这一列对于此复合索引就是无效的。所以我们在数据库设计时不要让字段的默认值为NULL。

覆盖索引: 如果一个索引包含(或覆盖)所有需要查询的字段的值，称为‘覆盖索引’。即只需扫描索引而无须回表。

全文索引：只有在MyISAM引擎上才能使用，只能在CHAR,VARCHAR,TEXT类型字段上使用全文索引

空间索引：空间索引是对空间数据类型的字段建立的索引，MySQL中的空间数据类型有四种，GEOMETRY、POINT、LINESTRING、POLYGON。要求引擎为MyISAM，创建空间索引的列，必须将其声明为NOT NULL。

聚簇索引: 待完善

索引执行策略

注意: 一次查询只会使用一个索引

待完善

ORDER BY优化

Where子句与Order BY子句列组合满足索引最左前缀规则。

查询满足覆盖索引规则。

GROUP BY 优化

一、GROUP BY 使用索引原理

group by 使用排序来读取数据，所以只能用 Btree 索引，不能使用在hash索引是因为hash索引是一种类似键值对的快速访问方式，这个对于指定某个值查询很好，但无法排序;

当使用索引排序来查找数据时，不会在 explain 中 extra 列看到有using filesort;

在group by操作完成后，还会对group出来的结果进行排序，因此如果对排序的结果没有排序的需求，可以考虑在其后面加上order by null;

二、GROUP BY 访问索引的方法

group by 访问数据有两种方法：

边扫描边执行group操作，叫做松散索引扫描(Loose index scan)；

先执行一个范围(range)扫描，然后在执行group 操作,叫做紧索引扫描(Tight index scan)；

松散索引扫描 Loose index scan

最高效的处理group by的方法是，直接访问相应的索引，所以不用排序就能根据索引来读取需要的数据，而对于如聚簇索引(cluster index)，我们可以读取前面的一部分的字段索引来获取数据，而不用满足所有的列，这就叫做松散索引扫描，也叫做：前缀索引扫描。

松散索引的条件：

查询只能针对一个单表进行操作，这个可是个致命的缺点啊，但如果where条件比较多，选出来的数据少的话，还是不用担忧的；

group by使用索引为：对聚簇索引使用前缀索引；

使用类似group by 的操作的函数有distinct函数，使用此函数时，要么在一个索引上使用，要么在group by时，其group by的字句是索引扫描，否则会引起全表扫描；

在使用group by语句中，如果使用聚合函数max(), min()等，如果列不在group by的列中，或不在group by 列的聚簇索引的一部分，这将会用到排序操作；

5、只能对整个列的值排序时使用到索引，而只有前面一部分索引不能用到排序，如： 列 c1 char(20), index(c1(10))、这个只用了一半索引，将无法使用来对整个数据排序；

假设我们在表t1(c1, c2, c3, c4)有聚簇索引index(c1, c2, c3)，能使用Loose index scan的例子:

1、SELECT c1, c2 FROM t1 GROUP BY c1, c2;

2、SELECT DISTINCT c1, c2 FROM t1;

3、SELECT c1, MIN(c2) FROM t1 GROUP BY c1;

4、SELECT c1, c2 FROM t1 WHERE c1 < const GROUP BY c1, c2;

5、SELECT MAX(c3), MIN(c3), c1, c2 FROM t1 WHERE c2 > const GROUP BY c1, c2;

6、SELECT c2 FROM t1 WHERE c1 < const GROUP BY c1, c2;

7、SELECT c1, c2 FROM t1 WHERE c3 = const GROUP BY c1, c2;

紧索引扫描 Tight index scan

使用紧索引扫描和松索引扫描类似，只是会先根据where条件来获取所有的行，然后根据group by的字段来分组，这种的使用方法，一般是，where条件返回的行较少时使用，比如，你的where字句中使用了主键或唯一键=const等，这样的代价是，通过where过滤出来的行很少，再分组操作时也很快的

使用 EXPLAIN 查看SQL执行计划

*使用方式

EXPLAIN SELECT ……

EXPLAIN EXTENDED SELECT ……

将执行计划"反编译"成SELECT语句，运行SHOW WARNINGS，可得到被MySQL优化器优化后的查询语句。

EXPLAIN PARTITIONS SELECT ……

用于分区表的EXPLAIN生成QEP的信息

执行计划包含的信息

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |

+----+-------------+-------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+

1. id

包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序

id相同，可以认为是一组，从上往下顺序执行；执行顺序由上至下，

如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行，

在所有组中，id值越大，优先级越高，越先执行

2. select_type

查询中每个select子句的类型

SIMPLE：查询中不包含子查询或者UNION

查询中若包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为：PRIMARY

在SELECT或WHERE列表中包含了子查询，该子查询被标记为：SUBQUERY

在FROM列表中包含的子查询被标记为：DERIVED(衍生)用来表示包含在from子句中的子查询的select，mysql会递归执行并将结果放到一个临时表中。服务器内部称为"派生表"，因为该临时表是从子查询中派生出来的

若第二个SELECT出现在UNION之后，则被标记为UNION；若UNION包含在FROM子句的子查询中，外层SELECT将被标记为：DERIVED

从UNION表获取结果的SELECT被标记为：UNION RESULT

SUBQUERY和UNION还可以被标记为DEPENDENT和UNCACHEABLE。

DEPENDENT意味着select依赖于外层查询中发现的数据。

UNCACHEABLE意味着select中的某些 特性阻止结果被缓存于一个item_cache中。

3. table

使用到的数据表

4. type

表示MySQL在表中找到所需行的方式，又称“访问类型”，常见类型如下:

all < index < range < ref < eq_ref < const < system < NULL

从左到右，性能从最差到最好

ALL：Full Table Scan， MySQL将遍历全表以找到匹配的行

index：Full Index Scan，index与ALL区别为index类型只遍历索引树

range:索引范围扫描，对索引的扫描开始于某一点，返回匹配值域的行。显而易见的索引范围扫描是带有between或者where子句里带有查询。当mysql使用索引去查找一系列值时，例如IN()和OR列表，也会显示range(范围扫描)

ref：使用非唯一索引扫描或者唯一索引的前缀扫描，返回匹配某个单独值的记录行

eq_ref：类似ref，区别就在使用的索引是唯一索引，对于每个索引键值，表中只有一条记录匹配，简单来说，就是多表连接中使用primary key或者 unique key作为关联条件

const、system：当MySQL对查询某部分进行优化，并转换为一个常量时，使用这些类型访问。如将主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转换为一个常量

NULL：MySQL在优化过程中分解语句，执行时甚至不用访问表或索引，例如从一个索引列里选取最小值可以通过单独索引查找完成。

5. possible_keys

指出MySQL能使用哪个索引在表中找到记录，查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询使用

6. key

显示MySQL在查询中实际使用的索引，若没有使用索引，显示为NULL

7. key_len

表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度(key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的)

8. ref

这一列显示了在key列记录的索引中，表查找值所用到的列或常量，常见的有：const(常量)，func，NULL，字段名(例：film.id)

9. rows

表示MySQL根据表统计信息及索引选用情况，估算的找到所需的记录所需要读取的行数

10. Extra

包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息

Using index: 表示相应的select操作中使用了覆盖索引(Covering Index)

using index condition：在5.6版本后加入的新特性(Index Condition Pushdown)；Using index condition 会先条件过滤索引，过滤完索引后找到所有符合索引条件的数据行，随后用 WHERE 子句中的其他条件去过滤这些数据行；

Using where: 在查找使用索引的情况下，需要回表去查询所需的数据

Using temporary: 表示MySQL需要使用临时表来存储结果集，常见于排序和分组查询

Using filesort: MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”

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