Python学习—数据库篇之索引

摘要:
与字典中的目录类似,在查找字典内容时,可以根据目录找到数据的存储位置,然后直接获取。对于索引,它将保存在另一个文件中。在MySQL数据库中,索引是按照B树的结构存储的。INDEX完整索引扫描,从头到尾搜索索引

一、索引简介

索引,是数据库中专门用于帮助用户快速查询数据的一种数据结构。类似于字典中的目录,查找字典内容时可以根据目录查找到数据的存放位置,然后直接获取即可,对于索引,会保存在额外的文件中。在mysql数据库中,索引是按照B树的结构来进行存储的。

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                         5         15            35             66
 
                        1   6     11    19      21      39     55     100
在mysql中,索引主要分为以下几种:
  a) 普通索引:仅加速查询
  b) 唯一索引:加速查询 + 列值唯一(可以有null)
  c) 主键索引:加速查询 + 列值唯一 + 表中只有一个(不可以有null)
  d) 组合索引:多列值组成一个索引,专门用于组合搜索,其效率大于索引合并
  e) 全文索引:对文本的内容进行分词,进行搜索 
  f)  索引合并:使用多个单列索引组合搜索
  g) 覆盖索引:select的数据列只用从索引中就能够取得,不必读取数据行,换句话说查询列要被所建的索引覆盖

二、普通索引

1、创建表示创建索引

1 create table in1(
2     nid int not null auto_increment primary key,
3     name varchar(32) not null,
4     email varchar(64) not null,
5     extra text,
6     index ix_name (name)
7 )

2、添加索引

create index index_name on table_name(column_name)

3、删除索引

drop index_name on table_name;

4、查看索引

show index from table_name;

注意:对于创建索引时如果是BLOB 和 TEXT 类型,必须指定length。

create index ix_extra on in1(extra(32));

三、唯一索引

1、创建表时创建索引

create table in1(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text,
    unique ix_name (name)
)

2、添加索引

create unique index 索引名 on 表名(列名)

3、删除索引

drop unique index 索引名 on 表名

四、主键索引

其应用场景为:频繁的同时使用n列来进行查询

1、创建表时创建索引

create table in3(
    nid int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    extra text
)

2、添加索引

create index ix_name_email on in3(name,email);

3、最左原则

如上创建组合索引之后,必须按照name,email的顺序查询,如:

  • name and email  -- 使用索引
  • name                 -- 使用索引
  • email                 -- 不使用索引

五、补充

1、执行计划

explain + 查询SQL - 用于显示SQL执行信息参数,根据参考信息可以进行SQL优化

mysql> explain select * from tb2;
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
|  1 | SIMPLE      | tb2   | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    2 | NULL  |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

主要查看type和rows(rows只能作为参考,并不准确),从range以及其往下的结果是比较理想的,往上的结果是要对表结构进一步优化的。

id
        查询顺序标识
            如:mysql> explain select * from (select nid,name from tb1 where nid < 10) as B;
            +----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
            | id | select_type | table      | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
            +----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
            |  1 | PRIMARY     | <derived2> | ALL   | NULL          | NULL    | NULL    | NULL |    9 | NULL        |
            |  2 | DERIVED     | tb1        | range | PRIMARY       | PRIMARY | 8       | NULL |    9 | Using where |
            +----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
        特别的:如果使用union连接气值可能为null


    select_type
        查询类型
            SIMPLE          简单查询
            PRIMARY         最外层查询
            SUBQUERY        映射为子查询
            DERIVED         子查询
            UNION           联合
            UNION RESULT    使用联合的结果
            ...
    table
        正在访问的表名


    type
        查询时的访问方式,性能:all < index < range < index_merge < ref_or_null < ref < eq_ref < system/const
            ALL             全表扫描,对于数据表从头到尾找一遍
                            select * from tb1;
                            特别的:如果有limit限制,则找到之后就不在继续向下扫描
                                   select * from tb1 where email = 'seven@live.com'
                                   select * from tb1 where email = 'seven@live.com' limit 1;
                                   虽然上述两个语句都会进行全表扫描,第二句使用了limit,则找到一个后就不再继续扫描。

            INDEX           全索引扫描,对索引从头到尾找一遍
                            select nid from tb1;

            RANGE          对索引列进行范围查找
                            select *  from tb1 where name < 'alex';
                            PS:
                                between and
                                in
                                >   >=  <   <=  操作
                                注意:!=> 符号


            INDEX_MERGE     合并索引,使用多个单列索引搜索
                            select *  from tb1 where name = 'alex' or nid in (11,22,33);

            REF             根据索引查找一个或多个值
                            select *  from tb1 where name = 'seven';

            EQ_REF          连接时使用primary key 或 unique类型
                            select tb2.nid,tb1.name from tb2 left join tb1 on tb2.nid = tb1.nid;



            CONST           常量
                            表最多有一个匹配行,因为仅有一行,在这行的列值可被优化器剩余部分认为是常数,const表很快,因为它们只读取一次。
                            select nid from tb1 where nid = 2 ;

            SYSTEM          系统
                            表仅有一行(=系统表)。这是const联接类型的一个特例。
                            select * from (select nid from tb1 where nid = 1) as A;
    possible_keys
        可能使用的索引

    key
        真实使用的

    key_len
        MySQL中使用索引字节长度

    rows
        mysql估计为了找到所需的行而要读取的行数 ------ 只是预估值

    extra
        该列包含MySQL解决查询的详细信息
        “Using index”
            此值表示mysql将使用覆盖索引,以避免访问表。不要把覆盖索引和index访问类型弄混了。
        “Using where”
            这意味着mysql服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤,许多where条件里涉及索引中的列,当(并且如果)它读取索引时,就能被存储引擎检验,因此不是所有带where子句的查询都会显示“Using where”。有时“Using where”的出现就是一个暗示:查询可受益于不同的索引。
        “Using temporary”
            这意味着mysql在对查询结果排序时会使用一个临时表。
        “Using filesort”
            这意味着mysql会对结果使用一个外部索引排序,而不是按索引次序从表里读取行。mysql有两种文件排序算法,这两种排序方式都可以在内存或者磁盘上完成,explain不会告诉你mysql将使用哪一种文件排序,也不会告诉你排序会在内存里还是磁盘上完成。
        “Range checked for each record(index map: N)”
            这个意味着没有好用的索引,新的索引将在联接的每一行上重新估算,N是显示在possible_keys列中索引的位图,并且是冗余的。

详细

2、以下情况使用索引时要注意

- like '%xx'
    select * from tb1 where name like '%cn';
- 禁止对索引列使用函数,使用函数会改变原来的值为索引的属性,即使用函数后的值不再是索引了
    select * from tb1 where reverse(name) = 'wupeiqi';
- or
    select * from tb1 where nid = 1 or email = 'seven@live.com';
    特别的:当or条件中有未建立索引的列才失效,以下会走索引
            select * from tb1 where nid = 1 or name = 'seven';
            select * from tb1 where nid = 1 or email = 'seven@live.com' and name = 'alex'
- 类型不一致
    如果列是字符串类型,传入条件是必须用引号引起来,不然...
    select * from tb1 where name = 999;
- !=
    select * from tb1 where name != 'alex'
    特别的:如果是主键,则还是会走索引
        select * from tb1 where nid != 123
- >
    select * from tb1 where name > 'alex'
    特别的:如果是主键或索引是整数类型,则还是会走索引
        select * from tb1 where nid > 123
        select * from tb1 where num > 123
- order by
    select email from tb1 order by name desc;
    当根据索引排序时候,选择的映射如果不是索引,则不走索引
    特别的:如果对主键排序,则还是走索引:
        select * from tb1 order by nid desc;
 
- 组合索引最左前缀
    如果组合索引为:(name,email)
    name and email       -- 使用索引
    name                 -- 使用索引
    email                -- 不使用索引

3、其他注意事项

- 避免使用select *
- count(1)或count(列) 代替 count(*)
- 创建表时尽量时 char 代替 varchar
- 表的字段顺序固定长度的字段优先
- 组合索引代替多个单列索引(经常使用多个条件查询时)
- 尽量使用短索引
- 使用连接(JOIN)来代替子查询(Sub-Queries)
- 连表时注意条件类型需一致
- 索引散列值(重复少)不适合建索引,例:性别不适合

 完结撒花,掰掰 !!!

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