90%程序員面試都用得上的索引優(yōu)化
多關(guān)于索引,分為以下幾點(diǎn)來講解(技術(shù)文):
- 索引的概述(什么是索引,索引的優(yōu)缺點(diǎn))
- 索引的基本使用(創(chuàng)建索引)
- 索引的基本原理(面試重點(diǎn))
- 索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(B樹,hash)
- 創(chuàng)建索引的原則(重中之重,面試必問!敬請收藏?。?/li>
- ***別或以上的數(shù)據(jù)如何刪除
一、索引的概述
1)什么是索引?
索引是一種特殊的文件(InnoDB數(shù)據(jù)表上的索引是表空間的一個(gè)組成部分),它們包含著對數(shù)據(jù)表里所有記錄的引用指針。更通俗的說,索引就相當(dāng)于目錄。當(dāng)你在用新華字典時(shí),幫你把目錄撕掉了,你查詢某個(gè)字開頭的成語只能從***頁翻到***千頁。累!把目錄還給你,則能快速定位!
2)索引的優(yōu)缺點(diǎn):
可以大大加快數(shù)據(jù)的檢索速度,這也是創(chuàng)建索引的最主要的原因。,且通過使用索引,可以在查詢的過程中,使用優(yōu)化隱藏器,提高系統(tǒng)的性能。但是,索引也是有缺點(diǎn)的:索引需要額外的維護(hù)成本;因?yàn)樗饕募菃为?dú)存在的文件,對數(shù)據(jù)的增加,修改,刪除,都會(huì)產(chǎn)生額外的對索引文件的操作,這些操作需要消耗額外的IO,會(huì)降低增/改/刪的執(zhí)行效率。
二、索引的基本使用(真技術(shù)文)
1)創(chuàng)建索引:(三種方式)
***種方式:
第二種方式:使用ALTER TABLE命令去增加索引:
ALTER TABLE用來創(chuàng)建普通索引、UNIQUE索引或PRIMARY KEY索引。
其中table_name是要增加索引的表名,column_list指出對哪些列進(jìn)行索引,多列時(shí)各列之間用逗號分隔。
索引名index_name可自己命名,缺省時(shí),MySQL將根據(jù)***個(gè)索引列賦一個(gè)名稱。另外,ALTER TABLE允許在單個(gè)語句中更改多個(gè)表,因此可以在同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)索引。
第三種方式:使用CREATE INDEX命令創(chuàng)建
CREATE INDEX可對表增加普通索引或UNIQUE索引。(但是,不能創(chuàng)建PRIMARY KEY索引)
三、索引的基本原理(不想像別的文章那樣一大堆篇幅廢話)
索引用來快速地尋找那些具有特定值的記錄。如果沒有索引,一般來說執(zhí)行查詢時(shí)遍歷整張表。
索引的原理很簡單,就是把無序的數(shù)據(jù)變成有序的查詢
1、把創(chuàng)建了索引的列的內(nèi)容進(jìn)行排序
2、對排序結(jié)果生成倒排表
3、在倒排表內(nèi)容上拼上數(shù)據(jù)地址鏈
4、在查詢的時(shí)候,先拿到倒排表內(nèi)容,再取出數(shù)據(jù)地址鏈,從而拿到具體數(shù)據(jù)
四、索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(b樹,hash)
1)B樹索引
mysql通過存儲(chǔ)引擎取數(shù)據(jù),基本上90%的人用的就是InnoDB了,按照實(shí)現(xiàn)方式分,InnoDB的索引類型目前只有兩種:BTREE(B樹)索引和HASH索引。B樹索引是Mysql數(shù)據(jù)庫中使用最頻繁的索引類型,基本所有存儲(chǔ)引擎都支持BTree索引。通常我們說的索引不出意外指的就是(B樹)索引(實(shí)際是用B+樹實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)樵诓榭幢硭饕龝r(shí),mysql一律打印BTREE,所以簡稱為B樹索引)
查詢方式:
主鍵索引區(qū):PI(關(guān)聯(lián)保存的時(shí)數(shù)據(jù)的地址)按主鍵查詢,
普通索引區(qū):si(關(guān)聯(lián)的id的地址,然后再到達(dá)上面的地址)。所以按主鍵查詢,速度最快
B+tree性質(zhì):
1.)n棵子tree的節(jié)點(diǎn)包含n個(gè)關(guān)鍵字,不用來保存數(shù)據(jù)而是保存數(shù)據(jù)的索引。
2.)所有的葉子結(jié)點(diǎn)中包含了全部關(guān)鍵字的信息,及指向含這些關(guān)鍵字記錄的指針,且葉子結(jié)點(diǎn)本身依關(guān)鍵字的大小自小而大順序鏈接。
3.)所有的非終端結(jié)點(diǎn)可以看成是索引部分,結(jié)點(diǎn)中僅含其子樹中的***(或最?。╆P(guān)鍵字。
4.)B+ 樹中,數(shù)據(jù)對象的插入和刪除僅在葉節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行。
5.)B+樹有2個(gè)頭指針,一個(gè)是樹的根節(jié)點(diǎn),一個(gè)是最小關(guān)鍵碼的葉節(jié)點(diǎn)。
2)哈希索引(好技術(shù)文)
簡要說下,類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中簡單實(shí)現(xiàn)的HASH表(散列表)一樣,當(dāng)我們在mysql中用哈希索引時(shí),主要就是通過Hash算法(常見的Hash算法有直接定址法、平方取中法、折疊法、除數(shù)取余法、隨機(jī)數(shù)法),將數(shù)據(jù)庫字段數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成定長的Hash值,與這條數(shù)據(jù)的行指針一并存入Hash表的對應(yīng)位置;如果發(fā)生Hash碰撞(兩個(gè)不同關(guān)鍵字的Hash值相同),則在對應(yīng)Hash鍵下以鏈表形式存儲(chǔ)。當(dāng)然這只是簡略模擬圖。
ps:關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),有興趣深入的朋友可以關(guān)注我后查看【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)】專題,這里不做詳細(xì)講解。
五、創(chuàng)建索引的原則(重中之重)
索引雖好,但也不是***制的使用,***符合一下幾個(gè)原則
1) 最左前綴匹配原則,組合索引非常重要的原則,mysql會(huì)一直向右匹配直到遇到范圍查詢(>、<、between、like)就停止匹配,比如a = 1 and b = 2 and c > 3 and d = 4 如果建立(a,b,c,d)順序的索引,d是用不到索引的,如果建立(a,b,d,c)的索引則都可以用到,a,b,d的順序可以任意調(diào)整。
2)較頻繁作為查詢條件的字段才去創(chuàng)建索引
3)更新頻繁字段不適合創(chuàng)建索引
4)若是不能有效區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的列不適合做索引列(如性別,男女未知,最多也就三種,區(qū)分度實(shí)在太低)
5)盡量的擴(kuò)展索引,不要新建索引。比如表中已經(jīng)有a的索引,現(xiàn)在要加(a,b)的索引,那么只需要修改原來的索引即可。
6)定義有外鍵的數(shù)據(jù)列一定要建立索引。
7)對于那些查詢中很少涉及的列,重復(fù)值比較多的列不要建立索引。
8)對于定義為text、image和bit的數(shù)據(jù)類型的列不要建立索引。
***別或以上的數(shù)據(jù)如何刪除(真好技術(shù)文)
關(guān)于索引:由于索引需要額外的維護(hù)成本,因?yàn)樗饕募菃为?dú)存在的文件,所以當(dāng)我們對數(shù)據(jù)的增加,修改,刪除,都會(huì)產(chǎn)生額外的對索引文件的操作,這些操作需要消耗額外的IO,會(huì)降低增/改/刪的執(zhí)行效率。所以,在我們刪除數(shù)據(jù)庫***別數(shù)據(jù)的時(shí)候,查詢MySQL官方手冊得知?jiǎng)h除數(shù)據(jù)的速度和創(chuàng)建的索引數(shù)量是成正比的。
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所以我們想要?jiǎng)h除百萬數(shù)據(jù)的時(shí)候可以先刪除索引(此時(shí)大概耗時(shí)三分多鐘)
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然后刪除其中無用數(shù)據(jù)(此過程需要不到兩分鐘)
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刪除完成后重新創(chuàng)建索引(此時(shí)數(shù)據(jù)較少了)創(chuàng)建索引也非???,約十分鐘左右。
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與之前的直接刪除絕對是要快速很多,更別說萬一刪除中斷,一切刪除會(huì)回滾。那更是坑了。
今天,索引的講解就到這里,重點(diǎn)提一下,索引基本原理和創(chuàng)建索引的原則是重點(diǎn),面試基本必問!大家可以收藏好多理解理解。