面試官提問:什么是前綴索引?
一、什么是前綴索引?
所謂前綴索引,說白了就是對文本的前幾個字符建立索引(具體是幾個字符在建立索引時去指定),比如以產(chǎn)品名稱的前 10 位來建索引,這樣建立起來的索引更小,查詢效率更快!
有點類似于 Oracle 中對字段使用 Left 函數(shù)來建立函數(shù)索引,只不過 MySQL 的這個前綴索引在查詢時是內(nèi)部自動完成匹配的,并不需要使用 Left 函數(shù)。
二、為什么要用前綴索引?
可能有的同學(xué)會發(fā)出疑問,為什么不對整個字段建立索引呢?
一般來說,當(dāng)某個字段的數(shù)據(jù)量太大,而且查詢又非常的頻繁時,使用前綴索引能有效的減小索引文件的大小,讓每個索引頁可以保存更多的索引值,從而提高了索引查詢的速度。
比如,客戶店鋪名稱,有的名稱很長,有的很短,如果完全按照全覆蓋來建索引,索引的存儲空間可能會非常的大,有的表如果索引創(chuàng)建的很多,甚至?xí)霈F(xiàn)索引存儲的空間都比數(shù)據(jù)表的存儲空間大很多,因此對于這種文本很長的字段,我們可以截取前幾個字符來建索引,在一定程度上,既能滿足數(shù)據(jù)的查詢效率要求,又能節(jié)省索引存儲空間。
但是另一方面,前綴索引也有它的缺點,MySQL 中無法使用前綴索引進(jìn)行 ORDER BY 和 GROUP BY,也無法用來進(jìn)行覆蓋掃描,當(dāng)字符串本身可能比較長,而且前幾個字符完全相同,這個時候前綴索引的優(yōu)勢已經(jīng)不明顯了,就沒有創(chuàng)建前綴索引的必要了。
因此這又回到一個概念,那就是關(guān)于索引的選擇性!
關(guān)于數(shù)據(jù)庫表索引的選擇性,我會單獨開篇來講解,大家只需要記住一點:索引的選擇性越高則查詢效率越高,因為選擇性高的索引可以讓 MySQL 在查找時過濾掉更多的行,數(shù)據(jù)查詢速度更快!
當(dāng)某個字段內(nèi)容的前幾位區(qū)分度很高的時候,這個時候采用前綴索引,可以在查詢性能和空間存儲方面達(dá)到一個很高的性價比。
那么問題來了,怎么創(chuàng)建前綴索引呢?
三、怎么創(chuàng)建前綴索引?
建立前綴索引的方式,方法很簡單,通過如下方式即可創(chuàng)建!
ALTER TABLE table_name ADD KEY(column_name(prefix_length));
其中prefix_length這個參數(shù),就是前綴長度的意思,通常通過如下方式進(jìn)行確認(rèn),步驟如下:
第一步,先計算某字段全列的區(qū)分度。
SELECT COUNT(DISTINCT column_name) / COUNT(*) FROM table_name;
第二步,然后再計算前綴長度為多少時和全列的區(qū)分度最相似
SELECT COUNT(DISTINCT LEFT(column_name, prefix_length)) / COUNT(*) FROM table_name;
最后,不斷地調(diào)整prefix_length的值,直到和全列計算出區(qū)分度相近,最相近的那個值,就是我們想要的值。
下面以某個測試表為例,數(shù)據(jù)體量在 100 萬以上,表結(jié)構(gòu)如下!
CREATE TABLE `tb_test` (
`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(100) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
測試一下正常的帶name條件查詢,效率如下:
select * from tb_test where name like '1805.59281427%'
我們以name?字段為例,創(chuàng)建前綴索引,找出最合適的prefix_length值。
首先,我們大致計算一下name字段全列的區(qū)分度。
可以看到,結(jié)果為 0.9945?,也就是說全局不相同的數(shù)據(jù)率在99.45%這個比例。
下面我們一起來看看,不同的prefix_length值下,對應(yīng)的數(shù)據(jù)不重復(fù)比例。
當(dāng)prefix_length為5?,區(qū)分度為0.2237
當(dāng)prefix_length為10?,區(qū)分度為0.9944
當(dāng)prefix_length為11?,區(qū)分度為0.9945
通過對比,我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)prefix_length為11?,最接近全局區(qū)分度,因此可以為name?創(chuàng)建一個長度為11的前綴索引,創(chuàng)建索引語句如下:
alter table tb_test add key(name(11));
下面,我們再試試上面那個語句查詢!
創(chuàng)建前綴索引之后,查詢效率倍增!
四、使用前綴索引需要注意的事項?
是不是所有的字段,都適合用前綴索引呢?
答案顯然不是,在上文我們也說到了,當(dāng)某個索引的字符串列很大時,創(chuàng)建的索引也就變得很大,為了減小索引體積,提高索引的掃描速度,使用索引的前部分字符串作為索引值,這樣索引占用的空間就會大大減少,并且索引的選擇性也不會降低很多,這時前綴索引顯現(xiàn)的作用就會非常明顯,前綴索引本質(zhì)是索引查詢性能和存儲空間的一種平衡。
對于 BLOB 和 TEXT 列進(jìn)行索引,或者非常長的 VARCHAR 列,就必須使用前綴索引,因為 MySQL 不允許索引它們的全部長度。
但是如果某個字段內(nèi)容,比如前綴部分相似度很高,此時的前綴索引顯現(xiàn)效果就不會很明顯,采用覆蓋索引效果會更好!
五、小結(jié)
好了,本文主要圍繞前綴索引做了一次初步的知識講解,具體數(shù)據(jù)庫表索引的選擇性,還需要結(jié)合業(yè)務(wù)實際需求來考慮!
今天就說這么多,后面的問題,我們繼續(xù)再扯!