MySQL組合索引(多列索引)使用與優(yōu)化案例詳解
1、多列索引
我們經(jīng)常聽到一些人說"把WHERE條件里的列都加上索引"，其實這個建議非常錯誤。
在多個列上建立單獨的索引大部分情況下并不能提高MySQL的查詢性能。MySQL 在5.0之后引入了一種叫“索引合并”（index merge）的策略，一定程度上可以使用表上的多個單列索引來定位指定的行。但是當服務(wù)器對多個索引做聯(lián)合操作時，通常需要耗費大量CPU和內(nèi)存資源在算法的緩存、排序和合并操作上，特別是當其中有些索引的選擇性不高，需要合并掃描大量的數(shù)據(jù)的時候。這個時候，我們需要一個多列索引。
2、測試案例及過程
2.1 創(chuàng)建一個測試數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS db_test default charset utf8 COLLATE utf8_general_ci;
use db_test;
CREATE TABLE payment (
id INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
staff_id INT UNSIGNED NOT NULL,
customer_id INT UNSIGNED NOT NULL,
PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;利用存儲過程插入1000w 行隨機數(shù)據(jù)(表引擎可以先設(shè)置為 MyISAM，然后改為 InnoDB)
DROP PROCEDURE IF EXISTS add_payment;
DELIMITER //
create PROCEDURE add_payment(in num INT)
BEGIN
DECLARE rowid INT DEFAULT 0;
SET @exesql = 'INSERT INTO payment(staff_id, customer_id) values (?, ?)';
WHILE rowid < num DO
SET @staff_id = (1 + FLOOR(5000*RAND()) );
SET @customer_id = (1 + FLOOR(500000*RAND()));
SET rowid = rowid + 1;
prepare stmt FROM @exesql;
EXECUTE stmt USING @staff_id, @customer_id;
END WHILE;
END //
DELIMITER ;2.2 添加兩個單列索引
(執(zhí)行過程要花點時間,建議分開一句一句執(zhí)行):
ALTER TABLE `payment` ADD INDEX idx_customer_id(`customer_id`); ALTER TABLE `payment` ADD INDEX idx_staff_id(`staff_id`);
2.3 查詢一條數(shù)據(jù)利用到兩個列的索引
select count(*) from payment where staff_id = 2205 AND customer_id = 93112;
2.4 查看執(zhí)行計劃
mysql> explain select count(*) from payment where staff_id = 2205 AND customer_id = 93112; +----+-------------+---------+-------------+------------------------------+------------------------------+---------+------+-------+-------------------------------------------------------------------------+ | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra | +----+-------------+---------+-------------+------------------------------+------------------------------+---------+------+-------+-------------------------------------------------------------------------+ | 1 | SIMPLE | payment | index_merge | idx_customer_id,idx_staff_id | idx_staff_id,idx_customer_id | 4,4 | NULL | 11711 | Using intersect(idx_staff_id,idx_customer_id); Using where; Using index | +----+-------------+---------+-------------+------------------------------+------------------------------+---------+------+-------+-------------------------------------------------------------------------+ 1 row in set (0.00 sec)
可以看到 type 是 index_merge，Extra 中提示 Using intersect(idx_staff_id,idx_customer_id)；這便是索引合并，利用兩個索引,然后合并兩個結(jié)果(取交集或者并集或者兩者都有)
查詢結(jié)果：
mysql> select count(*) from payment where staff_id = 2205 AND customer_id = 93112 ;
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 178770 |
+----------+
1 row in set (0.12 sec)
2.5 然后刪除以上索引,添加多列索引
ALTER TABLE payment DROP INDEX idx_customer_id; ALTER TABLE payment DROP INDEX idx_staff_id; ALTER TABLE `payment` ADD INDEX idx_customer_id_staff_id(`customer_id`, `staff_id`);
注意，多列索引很關(guān)注索引列的順序（因為 customer_id 的選擇性更大,所以把它放前面）。
2.6 再次查詢
mysql> select count(*) from payment where staff_id = 2205 AND customer_id = 93112; +----------+ | count(*) | +----------+ | 178770 | +----------+ 1 row in set (0.05 sec)
發(fā)現(xiàn)多列索引加快的查詢（這里數(shù)據(jù)量還是較小,更大的時候比較更明顯）。
3、多列索引的使用順序
3.1 怎么選擇建立組合索引時，列的順序
多列索引的列順序至關(guān)重要，如何選擇索引的列順序有一個經(jīng)驗法則：將選擇性最高的列放到索引最前列（但是不是絕對的）。經(jīng)驗法則考慮全局的基數(shù)和選擇性，而不是某個具體的查詢：
mysql> select count(DISTINCT staff_id) / count(*) AS staff_id_selectivity, count(DISTINCT customer_id) / count(*) AS customer_id_selectivity, count(*) from payment\G;
*************************** 1. row ***************************
staff_id_selectivity: 0.0005
customer_id_selectivity: 0.0500
count(*): 10000000
1 row in set (6.29 sec)customer_id 的選擇性更高，所以將它作為索引列的第一位。
3.2 組合索引的使用規(guī)則
索引可以理解成排好序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。組合索引可以這樣理解，比如（a,b,c），abc 都是排好序的，在任意一段 a 的下面 b 都是排好序的，任何一段 b 下面 c都是排好序的；
生效的規(guī)則是：從前往后依次使用生效，如果中間某個索引沒有使用，那么斷點前面的索引部分起作用，斷點后面的索引沒有起作用；
比如：
where a=3 and b=45 and c=5 .... 這種三個索引順序使用中間沒有斷點，全部發(fā)揮作用； where a=3 and c=5... 這種情況下b就是斷點，a發(fā)揮了效果，c沒有效果 where b=3 and c=4... 這種情況下a就是斷點，在a后面的索引都沒有發(fā)揮作用，這種寫法聯(lián)合索引沒有發(fā)揮任何效果； where b=45 and a=3 and c=5 .... 這個跟第一個一樣，全部發(fā)揮作用，abc只要用上了就行，跟寫的順序無關(guān)
（a,b,c）多列索引使用的示例，說明：（a,b,c）組合索引和(a,c,b）是不一樣的
(0) select * from mytable where a=3 and b=5 and c=4; abc三個索引都在where條件里面用到了，而且都發(fā)揮了作用 (1) select * from mytable where c=4 and b=6 and a=3; 這條語句列出來只想說明 mysql沒有那么笨，where里面的條件順序在查詢之前會被mysql自動優(yōu)化，效果跟上一句一樣 (2) select * from mytable where a=3 and c=7; a用到索引，b沒有用，所以c是沒有用到索引效果的 (3) select * from mytable where a=3 and b>7 and c=3; a用到了，b也用到了，c沒有用到，這個地方b是范圍值，也算斷點，只不過自身用到了索引 (4) select * from mytable where b=3 and c=4; 因為a索引沒有使用，所以這里 bc都沒有用上索引效果 (5) select * from mytable where a>4 and b=7 and c=9; a用到了 b沒有使用，c沒有使用 (6) select * from mytable where a=3 order by b; a用到了索引，b在結(jié)果排序中也用到了索引的效果，前面說了，a下面任意一段的b是排好序的 (7) select * from mytable where a=3 order by c; a用到了索引，但是這個地方c沒有發(fā)揮排序效果，因為中間斷點了，使用 explain 可以看到 filesort (8) select * from mytable where b=3 order by a; b沒有用到索引，排序中a也沒有發(fā)揮索引效果
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