一、 索引数据结构
面试的时候肯定会问这一个问题,mysql为什么会选择b+树作为索引呢?而不选择其他索引,例如b树?hash?下面说的磁盘IO是指数据从硬盘加载到内存中的操作hash索引的话,不支持范围查询,因为hash就是一个键对应一个值的,没办法范围查询
二叉树的话,它的特点就是左子树小于根节点小于右子树,如果根节点取值有问题的话,有可能会退化成链表,就是树不分叉了,树一直往左或者一直往右,这样就不能折半查找从而减少IO次数了,不支持范围查询,要是范围查询的话,每次都要从根部遍历,树也太高了,树越高,IO操作越频繁,浪费资源
平衡二叉树的话,它就没有了二叉树的这种退化成链表的缺点,因为他左右子节点最多相差1层,可是他也不支持范围查找这一点和二叉树的问题一样
b树的话,和二叉树比起来树是很矮胖,IO操作减少了,是个多叉树,它每个节点都存了对应的行数据,可是如果这一行的数据的列不断的增加,那么这一页存储的节点就会变少,因为所占的空间不断的变大,树也会越来越高,增加IO操作次数,同时是也不支持范围查找。要是相同大小的空间可以存很多的节点数据的话就更好了,所以就有了下面的b+树
b+树 它非叶子节点只存索引的数据,不存整行数据,但是叶子节点是冗余的,冗余了非叶子节点,叶子节点还都用双向链表链接起来,这样有助于顺序查找,b+树和b树比起来,更加矮胖,磁盘IO次数更少
二、 mysql中索引类型聚簇索引与非聚簇索引我们可以简单的理解为 聚簇索引就是主键索引,非聚簇索引就是普通索引
本质的区别是聚簇索引的叶子节点存储的是整行数据
innodb是通过主键来实现聚簇索引的,如果没有主键的话,那么他就会选择一个唯一非空的索引来实现,如果再没有的话,他就会隐式生成一个主键来实现聚簇索引
非聚簇索引存储的是索引值和主键值普通索引 一张表中可以有多个普通索引,随便一个字段都可以建立的索引,我们平常建立的索引大部分都是普通索引
联合索引 好几个字段联合起来建立的索引
唯一索引 业务中唯一的字段适合建立唯一索引,一个表中可以有多个唯一索引
主键索引 和唯一索引一样,主键索引也是唯一的,不同的就是,一个表只能有一个主键索引
三、关于索引的sql
创建主键索引ALTER TABLE test add PRIMARY KEY (id)
创建唯一索引ALTER TABLE test add UNIQUE idx_id_card(id_card)
创建普通索引ALTER TABLE test add INDEX idx_name(name)
创建联合索引ALTER TABLE test add INDEX idx_age_name(age,name)
修改索引名称 :先删除再添加
删除索引 (两种方式)ALTER TABLE test DROP INDEX idx_id_card
DROP INDEX idx_id_card on test
--删除主键索引
DROP PRIMARY key on test
ALTER TABLE test DROP PRIMARY key
查看表中索引SHOW INDEX FROM test
分析索引EXPLAIN SELECT * from test WHERE name = "xhJaver"
我们先给name字段添加一个索引,索引名字叫做idx_nameALTER TABLE test add INDEX idx_name(name)
查看test表中的索引SHOW INDEX FROM test
其中的属性table: 表名
Non_unique: 能重复的话为1,不能重复的话为0,我们主键的那里是0,而name那里是1,因为name可以重复,而主键不能重复
Key_name: 索引名称
Seq_in_index:索引中列的顺序
Column_name:列名称
Collation:列以什么方式存储的,A升序,null无序
Cardinality:数目越大,则使用该索引的可能性越大
Sub_part:如果列只是部分的编入索引,则被编入索引的字符数目,如果整列被编入索引,则为null
Packed:关键字是否被压缩,null表示没有被压缩
Null:如果该列含有null,则为yes,如果没有null,则为no
Index_type:索引数据结构
Comment:多种评注
四、回表查询select * from test where name = "xhJaver"
假如说我们name字段建立了索引,然后当我们运行这一句sql语句的时候,因为建立的是普通索引,所以我们的b+树的叶子节点存储的数据是id,我们会找到name是xhJaver的这条记录的id,再根据这个id,去主键索引的那棵b+树去查询,查询到叶子节点时即查询出这条记录,可见这个过程中,我们从一棵树跑到了另一棵树继续查,这样就叫做“回表查询”,那有没有办法只查一棵树就可以查询出结果呢?
五、覆盖索引
办法当然是有的啦,那就是覆盖索引,我们注意到,刚才这个sql语句时查询出来了所有元素,假如说我们这样写的话select address from test where name = "xhJaver"
假如说我们建立的索引是(name,address)那么这个时候(name,address)这棵b+树的叶子节点存储的数据就包括address了,此时就不需要再根据name = "xhJaver"的id去第二棵树查了,这样就避免了回表查询
六、最左匹配原则
假如说现在我们写一个这样的sql语句select * from test where name = "xhJaver" and age =23 and address="京东"
并且我们建立的索引是(name,address,age)这样是会用到(name,address,age)索引的,可是如果要这样写的话select * from test where name = "xhJaver" and age >23 and address="京东"
这样只会用到(name,age)这两个索引,从左边开始匹配,如果要是遇到范围查询的话,则不继续往右匹配索引
七、explain分析索引语句
我们用explain语句解析一下下面这条sql语句EXPLAIN SELECT * from test WHERE name = "xhJaver"
它的属性有
id: 执行的顺序id相同时,顺序从上到下执行
id不同时,id大的先执行
select_type: 查询的类型primary: 最外层的查询被标记为primary
simple: 简单查询,没有关联其他表,就一张表
subquery: 在where或者select中的子查询
derived: 衍生虚拟表 例如from(子查询) t,这个子查询的结果就被放在虚拟表t中
table: 关于哪张表的
partitions: 分区相关(还没搞懂呜呜呜)
type:访问类型性能由好至坏依次是 system > const > eq_ref > ref > fulltext > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL一般来说,好的sql查询至少达到range级别,最好能达到refsystem:表中只有一行数据
const:常量查询 通常用于比较主键等于一个常量,用索引查询一次就查到了
eq_ref:唯一性索引,每个索引对应一条数据,例如主键索引
ref:非唯一索引,每个索引有可能对应多行数据,例如普通索引
range: 范围查询,用到了>,
index:全表扫描,但是是遍历整棵索引树
all:全表扫描,没有用到索引
possible_keys:查询的字段上有索引的话,就会显示出来,
key : 具体用到的索引,若用到了覆盖索引,则possible_keys为null,只会显示在key中
key_len:索引中使用的字节数,最大可能长度,并非实际长度,key_len是根据表定义计算而得的,不是通过表内检索出的
ref: 表示使用索引的是哪一个字段
rows:大致估算出所需要读取的行数
filtered:显示了通过条件过滤出的行数的百分比估计值。
Extra:Using filesort : mysql无法利用索引完成的排序被称为文件排序
Using temporary: 使用临时表存储了下中间结果,mysql对查询结果排序时是使用了临时表,常见于order by 和 group by
Using index:使用了覆盖索引,查询内容在索引内如果出现了Using where,表示对查询出来的数据进行了过滤
如果没有出现Using where,表示对查询出来的数据没有进行过滤
只有Using where 查询内容不在索引内,且对查出来的数据进行了过滤1. EXPLAIN SELECT (select student.id from student WHERE student.`name`="xhJaver") FROM teacher
2. EXPLAIN SELECT * FROM teacher where teacher.id = (select student.id from student WHERE student.`name`="xhJaver")
我们写几个sql语句实际分析下
1.SELECT后面
2.where后面
我们就拿后面这个图来实战分析一下,挑几个重要的属性说一下
select_type:我们最外层的查询是 from teacher 所以table为teacher的那个表的select_type就是primary
select/where后面的括号中的查询语句中的表是student,所以table为student的那个表的select_type就是subquery
table: 这条sql查询用到的表
type: 访问类型第一行const : teacher.id =巴拉巴拉巴拉(这个是常数)主键和常数比较时,这个表最多有一个匹配数据,只读取一次
第二行ref:代表用到了普通索引,就是这个索引name和xhJaver匹配,可能匹配到很多相同的值
possible_key: 代表可能用到的索引,但是不一定会用到
key: 代表用到的索引, 用到了idx_name,PRIMARY索引
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,字段名
extra:using index: 一般是使用了覆盖索引,看我们这个sql语句,select student.id from student WHERE student.`name`="xhJaver"
name字段有索引,查询的是id,b+树叶子节点存的数据就是id,所以不需要回表查询了,用到了覆盖索引
八、索引失效原因遇到范围查询(>,
索引字段不能有函数操作或者不能是表达式的一部分
索引字段隐式类型转换 索引字段类型是string,我们传进来个int
使用时or,is null ,is not null , !=, <>, like "%xxx" 索引会失效但是用覆盖索引就可以解决 like左模糊查询走不到索引的情况 如果只select索引字段,或者select索引字段和主键,也会走索引的。