数据库索引是什么,数据库索引是什么怎么构建

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-12 00:33:31

索引优化子查询优化

实际的业务sql中,往往要涉及多个表进行关联查询,这里既可以使用子查询,也可以使用表连接,一般我们认为子查询方式的查询层次较多,且关联时的结果集较大,所以性能会差一些,执行计划器会对子查询进行逻辑优化,将子查询上提到父查询中,与父查询合并,过滤出较小的结果集再进行关联

子查询类型是否支持优化

any,some,exists,not exists基本支持,in部分情况支持,all,not in不支持.

写法优化创建合适的索引

单表索引不应该超过5个。复合索引字段数量一定不可超过4个。复合索引字段数量多主要有以下2个影响:1.字段数量越多,对查询的要求越苛刻。查询必须按照索引的命中规则来安排。2.字段数量越多,索引的体积越大。数据的扇出度(单次IO能得到的数据条数)越低,IO效率也越低,而且索引被更新的概率越大,由于二级索引大部分情况下是随机更新,所以会引起B 树的平衡维护操作。

E 即Equal。查询中等于条件的字段优先考虑。S 即Sort,排序字段其次考虑。R 即Range,范围查询字段最后考虑 在经常用于查询的字段上创建索引,在经常用于连接的字段上创建索引,在经常用于排序的字段上创建索引

数据库索引是什么,数据库索引是什么怎么构建(5)

低基数字段不应该建立单独的索引。(该字段的不重复值个数低于总行数的 10%的称为低基数字段)。比如性别字段,只有男、女两种取值,认为选择性不好,不建议创建索引分布不均匀的字段不应该建立索引。如果一定需要,应该避免使用分布较高的值作为查询条件。分布不均匀指不同的列值占总体的比例差异很大(通常超过50%),即某一个列值或者某几个列值在整个数据集合中占比非常大。例如幼儿园学生年龄分段:年龄段占比3~5:95% ,6~8:3%, 9~12:1%,12~20:1%,20以上0%

高频更新字段不应该建立索引,高频更新字段,会以更新频率同步去更新索引。这会引起索引的删除、插入操作。频繁地删除索引上的数据,索引页会造成大量的空洞,进而引发树的平衡维护。

例如 同时存在 idx_A_B(A,B) ,idx_A(A) 两个索引

按数据页16K计算,我们期望单个索引页至少应该存纳70个索引。默认的innodb的页上会留有1/16的空闲区域。这个空闲区域的主要作用是减少树的平衡操作。

InnoDB是如何存储和查询数据的

MySQL把数据存储和查询操作抽象成了存储引擎,不同的存储引擎,对数据的存储和读取方式各不相同。MySQL支持多种存储引擎,并且可以以表为粒度设置存储引擎。因为支持事务,我们最常使用的是InnoDB。

每个数据页中的记录按照主键顺序组成单向链表;每一个数据页中有一个页目录,方便按照主键查询记录。

页目录通过槽把记录分成不同的小组,每个小组有若干条记录。如图所示,记录中最前面的小方块中的数字,代表的是当前分组的记录条数,最小和最大的槽指向2个特殊的伪记录。有了槽之后,我们按照主键搜索页中记录时,就可以采用二分法快速搜索,无需从最小记录开始遍历整个页中的记录链表。

数据库索引是什么,数据库索引是什么怎么构建(6)

如果要搜索主键(PK)=15的记录:先二分得出槽中间位是(0 6)/2=3,看到其指向的记录是12<15,所以需要从#3槽后继续搜索记录;再使用二分搜索出#3槽和#6槽的中间位是(3 6)/2=4.5取整4,#4槽对应的记录是16>15,所以记录一定在#4槽中;再从#3槽指向的12号记录开始向下搜索3次,定位到15号记录。

数据库索引是什么,数据库索引是什么怎么构建(7)

B 树的特点包括:1.最底层的节点叫做叶子节点,用来存放数据;2.其他上层节点叫作非叶子节点,仅用来存放目录项,作为索引;3.非叶子节点分为不同层次,通过分层来降低每一层的搜索量;4.所有节点按照索引键大小排序,构成一个双向链表,加速范围查找。因此,InnoDB使用B 树,既可以保存实际数据,也可以加速数据搜索,这就是聚簇索引。如果把上图叶子节点下面方块中的省略号看作实际数据的话,那么它就是聚簇索引的示意图。由于数据在物理上只会保存一份,所以包含实际数据的聚簇索引只能有一个,这也就是为什么主键只能有一个的原因。

(唯一定义一条记录的单个或多个字段)作为聚簇索引的索引键(如果没有主键,就选择第一个不包含NULL值的唯一列)。上图方框中的数字代表了索引键的值,对聚簇索引而言一般就是主键

比如,我们要搜索PK=4的数据,通过根节点中的索引可以知道数据在第一个记录指向的2号页中,通过2号页的索引又可以知道数据在5号页,5号页就是实际的数据页,然后再通过二分法查找页目录马上可以找到记录的指针。

二级索引,也是利用的B 树的数据结构,如下图所示:

数据库索引是什么,数据库索引是什么怎么构建(8)

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