MySQL索引原理与实践:优化数据库性能的有效方法2.0

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: 全文索引,主键索引,唯一索引,覆盖索引,组合索引,普通索引,外键索引,空间索引,前缀索引,哈希索引等在接下来MySQL索引原理与实践2.0中我会重点介绍mysql索引优化等一些方面相关的理论与实践,有小伙伴是从2.0开始看的,可以优先看一下1.0 http://t.csdnimg.cn/hHn9A

MYSQL索引

全文索引,主键索引,唯一索引,覆盖索引,组合索引,普通索引,外键索引,空间索引,前缀索引,哈希索引等

在接下来MySQL索引原理与实践2.0中我会重点介绍mysql索引优化等一些方面相关的理论与实践,有小伙伴是从2.0开始看的,可以优先看一下1.0 http://t.csdnimg.cn/hHn9A

一,mysql 索引深度优化

1.对于MySQL索引的深度优化,可以考虑以下几个方面:

1. 选择合适的索引类型:根据查询的需求和数据特点选择合适的索引类型,如主键索引、唯一索引、组合索引等。合理的索引设计可以提高查询效率。

2. 考虑列顺序:对于组合索引,将最常用和最具选择性的列放在前面,可以提高索引的效果。如果一个查询只涉及组合索引中的部分列,可以考虑创建覆盖索引,避免回表操作。

3. 压缩索引:对于较大的列或者列值重复较多的情况,可以考虑使用压缩索引来减小索引的存储空间,提高查询性能。

4. 避免过多索引:索引虽然可以提高查询性能,但是过多的索引会增加写操作的成本,降低更新性能。需要谨慎评估需要创建的索引数量,避免过度索引。

5. 定期维护和优化索引:随着数据的变化和增长,索引的效果会受到影响。定期进行索引重建或者优化,可以保持索引的最佳性能。

6. 使用索引提示:MySQL提供了使用索引提示的方式,通过强制使用或者禁止使用某些索引,来优化查询性能。但是需要谨慎使用,确保提供的提示是合理且有效的。

7. 分析查询执行计划:通过使用EXPLAIN命令或者可视化工具,分析查询的执行计划,可以了解查询语句的执行情况,找出潜在的性能问题,进行优化调整。

需要根据具体的业务需求和数据库情况来选择适合的优化策略,并进行综合考虑。同时,监控数据库的性能指标,并定期进行性能调优和优化,以保证数据库的高效运行。

2.sql优化例子

接下来我举例子 会一点点难度升级

1.第一个例子

假设有一张用户表,包含字段:id、name、age、phone、address等。现在需要对该表进行以下查询:

SELECT * FROM users WHERE age BETWEEN 18 AND 30 AND address LIKE '%北京%';

针对这个查询,可以创建如下的组合索引:

CREATE INDEX idx_age_address ON users(age, address);

通过将最常用和最具选择性的列放在前面,可以提高索引的效果。

另外,由于查询结果中需要返回所有的字段,如果使用普通的索引,会出现回表的情况,降低查询效率。因此可以考虑创建覆盖索引,减少回表次数:

CREATE INDEX idx_age_address_cover ON users(age, address) INCLUDE(id, name, phone);

以上语句中,使用INCLUDE关键字来指定需要包含在索引中的非索引列,避免回表操作。

需要注意的是,在设计和优化索引时,需要综合考虑查询频率、数据分布、数据量和更新成本等因素,进行权衡和评估。同时,监控数据库的性能指标,及时进行优化和调整,以保证数据库的高效运行。

2.第二个例子

假设有两个表:`users`和`orders`。`users`表包含用户信息,包括用户编号(`user_id`)、用户名(`username`)、注册日期(`register_date`)等字段。`orders`表是订单信息表,包括订单编号(`order_id`)、用户编号(`user_id`)、订单日期(`order_date`)、商品编号(`product_id`)等字段。现在需要优化以下查询语句:

```

SELECT u.username, o.order_id, o.order_date

FROM users u

JOIN orders o ON u.user_id = o.user_id

WHERE u.register_date >= '2022-01-01'

 AND o.order_date BETWEEN '2022-01-01' AND '2022-06-30'

 AND o.product_id IN (1, 2, 3)

ORDER BY u.username, o.order_date;

```

这个查询语句涉及到多表连接、多列的条件筛选和排序,可以使用组合索引和覆盖索引进行优化。

首先,可以创建一个包含`user_id`列的索引,以加速用户表的连接操作:

```

ALTER TABLE users ADD INDEX idx_user_id (user_id);

```

然后,创建一个包含`user_id`、`order_date`和`product_id`列的组合索引,以加速订单表的条件筛选和排序操作:

```

ALTER TABLE orders ADD INDEX idx_user_order_product (user_id, order_date, product_id);

```

以上两个索引可以满足查询中涉及到的连接、筛选和排序操作的需求。

另外,为了进一步提高查询性能,可以考虑创建一个覆盖索引,将查询中需要返回的列(`username`、`order_id`和`order_date`)都包含在索引中,避免回表操作:

```

ALTER TABLE users ADD INDEX idx_covering (register_date, user_id, username);

ALTER TABLE orders ADD INDEX idx_covering (user_id, order_date, product_id, order_id);

```

通过创建适当的索引,MySQL可以有效地利用索引来加速查询,减少不必要的IO操作,提高查询性能。

需要注意的是,在实际应用中,MySQL索引优化还需要根据具体业务场景和数据库情况进行综合考虑。对于复杂查询语句,可能需要结合使用不同类型的索引(如哈希索引、全文索引等),并进行定期的性能监控和调优。

3.第三个例子

假设有三个表:`customers`、`orders`和`order_items`。`customers`表包含客户信息,包括客户编号(`customer_id`)、客户姓名(`name`)、客户地址(`address`)等字段。`orders`表是订单信息表,包括订单编号(`order_id`)、客户编号(`customer_id`)、订单日期(`order_date`)、送货地址(`delivery_address`)等字段。`order_items`表是订单商品明细表,包括订单编号(`order_id`)、商品编号(`product_id`)、商品数量(`quantity`)、商品单价(`price`)等字段。现在需要优化以下查询语句:

```

SELECT c.name, o.order_id, o.order_date, SUM(oi.quantity * oi.price) AS total_price

FROM customers c

JOIN orders o ON c.customer_id = o.customer_id

JOIN order_items oi ON o.order_id = oi.order_id

WHERE c.address LIKE '%北京%'

 AND o.order_date BETWEEN '2022-01-01' AND '2022-06-30'

 AND oi.product_id IN (1, 2, 3)

GROUP BY c.customer_id, o.order_id, o.order_date

HAVING total_price > 1000

ORDER BY c.name, total_price DESC;

```

这个查询语句涉及到多表连接、多列的条件筛选、聚合计算和排序,可以使用组合索引、覆盖索引和临时表进行优化。

首先,可以创建一个包含`customer_id`列的索引,以加速客户表的连接操作:

```

ALTER TABLE customers ADD INDEX idx_customer_id (customer_id);

```

然后,创建一个包含`customer_id`、`order_date`和`delivery_address`列的组合索引,以加速订单表的条件筛选操作:

```

ALTER TABLE orders ADD INDEX idx_customer_order_delivery (customer_id, order_date, delivery_address);

```

接着,创建一个包含`order_id`、`product_id`和`price`列的组合索引,以加速订单商品明细表的条件筛选和聚合计算操作:

```

ALTER TABLE order_items ADD INDEX idx_order_product_price (order_id, product_id, price);

```

以上三个索引可以满足查询中涉及到的连接、筛选和聚合计算操作的需求。

另外,为了进一步提高查询性能,可以考虑创建一个覆盖索引,将查询中需要返回的列都包含在索引中。由于该查询中需要返回的列比较多,可以使用临时表的方式来实现覆盖索引。具体的优化方案如下:

1. 创建一个基于查询语句的临时表,包括查询中需要返回的列(`name`、`order_id`、`order_date`和`total_price`):

  ```

  CREATE TEMPORARY TABLE temp_result (

    name VARCHAR(255),

    order_id INT,

    order_date DATE,

    total_price DECIMAL(10, 2)

  );

  ```

2. 创建一个包含`customer_id`、`order_id`、`order_date`、`product_id`、`quantity`和`price`列的组合索引,以加速临时表的查询操作:

  ```

  ALTER TABLE order_items ADD INDEX idx_temp_query (customer_id, order_id, order_date, product_id, quantity, price);

  ```

3. 使用INSERT INTO SELECT语句将符合条件的结果插入到临时表中:

  ```

  INSERT INTO temp_result

  SELECT c.name, o.order_id, o.order_date, SUM(oi.quantity * oi.price) AS total_price

  FROM customers c

  JOIN orders o ON c.customer_id = o.customer_id

  JOIN order_items oi ON o.order_id = oi.order_id

  WHERE c.address LIKE '%北京%'

    AND o.order_date BETWEEN '2022-01-01' AND '2022-06-30'

    AND oi.product_id IN (1, 2, 3)

  GROUP BY c.customer_id, o.order_id, o.order_date

  HAVING total_price > 1000;

  ```

4. 查询临时表并使用覆盖索引加速查询:

  ```

  SELECT * FROM temp_result ORDER BY name, total_price DESC;

  ```

通过使用组合索引、覆盖索引和临时表等优化手段,可以有效地提高查询性能,减少不必要的IO操作,并降低数据库的负载。需要注意的是,在实际应用中,MySQL索引优化需要根据具体业务场景和数据库情况进行综合考虑,结合使用多种索引类型和优化技巧,定期进行性能监控和调优,以获得最佳的性能表现。

4.第四个例子

假设有四个表:`products`、`categories`、`orders`和`order_items`。`products`表包含产品信息,包括产品编号(`product_id`)、产品名称(`name`)、价格(`price`)等字段。`categories`表是产品分类表,包括分类编号(`category_id`)、分类名称(`category_name`)等字段。`orders`表是订单信息表,包括订单编号(`order_id`)、订单日期(`order_date`)等字段。`order_items`表是订单商品明细表,包括订单编号(`order_id`)、产品编号(`product_id`)、数量(`quantity`)等字段。

现在需要优化以下查询语句:

```sql

SELECT c.category_name, p.name, p.price, SUM(oi.quantity) AS total_quantity

FROM categories c

JOIN products p ON c.category_id = p.category_id

JOIN order_items oi ON p.product_id = oi.product_id

JOIN orders o ON oi.order_id = o.order_id

WHERE o.order_date BETWEEN '2022-01-01' AND '2022-12-31'

GROUP BY c.category_id, p.product_id

HAVING total_quantity > 100

ORDER BY c.category_name, total_quantity DESC;

```

这个查询语句涉及到多表连接、多列的条件筛选、聚合计算和排序,同样可以使用组合索引、覆盖索引和临时表进行优化。

首先,可以创建一个包含`category_id`列的索引,以加速分类表的连接操作:

```sql

ALTER TABLE categories ADD INDEX idx_category_id (category_id);

```

然后,创建一个包含`category_id`和`product_id`列的组合索引,以加速产品表和订单商品明细表的连接操作:

```sql

ALTER TABLE products ADD INDEX idx_category_product (category_id, product_id);

ALTER TABLE order_items ADD INDEX idx_product_order (product_id, order_id, quantity);

```

接着,创建一个包含`order_id`和`order_date`列的组合索引,以加速订单表的条件筛选操作:

```sql

ALTER TABLE orders ADD INDEX idx_order_date (order_id, order_date);

```

以上三个索引可以满足查询中涉及到的连接、筛选和聚合计算操作的需求。

另外,为了进一步提高查询性能,可以考虑创建一个覆盖索引,将查询中需要返回的列都包含在索引中。由于该查询中需要返回的列比较多,可以使用临时表的方式来实现覆盖索引。具体的优化方案如下:

1. 创建一个基于查询语句的临时表,包括查询中需要返回的列(`category_name`、`name`、`price`和`total_quantity`):

  ```sql

  CREATE TEMPORARY TABLE temp_result (

    category_name VARCHAR(255),

    name VARCHAR(255),

    price DECIMAL(10, 2),

    total_quantity INT

  );

  ```

2. 使用INSERT INTO SELECT语句将符合条件的结果插入到临时表中,同时使用覆盖索引加速查询:

  ```sql

  INSERT INTO temp_result

  SELECT c.category_name, p.name, p.price, SUM(oi.quantity) AS total_quantity

  FROM categories c

  JOIN products p ON c.category_id = p.category_id

  JOIN order_items oi ON p.product_id = oi.product_id

  JOIN orders o ON oi.order_id = o.order_id

  WHERE o.order_date BETWEEN '2022-01-01' AND '2022-12-31'

  GROUP BY c.category_id, p.product_id

  HAVING total_quantity > 100;

  ```

3. 查询临时表并按需求进行排序:

  ```sql

  SELECT * FROM temp_result ORDER BY category_name, total_quantity DESC;

  ```

通过使用组合索引、覆盖索引和临时表等优化手段,可以有效地提高查询性能,减少不必要的IO操作,并降低数据库的负载。同样需要根据实际情况进行综合考虑和调优,以获得最佳的性能表现。

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