单列索引和联合索引区别

联合索引的创建方法与单个索引创建的方法一样,不同之处仅在于有多个索引列。



SELECT film_id, actor_ id FROM sakila.film_actor
WHERE actor_id = 1 AND film_id = 1;
对于联合索引,mysql从左往右的使用索引中的字段,一个查询可以使用索引中的一部分。



例如key(a,b,c),可以支持a、(a,b)、(a,b,c)这些组合的进行查询。

创建联合索引时,应该仔细考虑列的顺序。对索引中的所有列执行搜索或仅对前几列执行搜索时,联合索引非常有用。索引使用范围:当单一列索引可以出现在where条件中的任何位置,而联合索引需要按照一定顺序来写。

实现:采用B+树实现,每个节点含有多个关键字,排序时按照多个关键字来排序。 <!-- more --> 当查询条件为2个及以上时,我们是创建多个单列索引还是创建一个联合索引好呢?他们之间的区别是什么?哪个效率高呢?


我们为userId, mobile, billMonth三个字段添加上联合索引!
我们选择 explain 查看执行计划来观察索引利用情况:
1.查询条件为 userid
EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE userid=’2222’
可以通过key看到,联合索引有效



2.查询条件为 mobile
EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE mobile=’13281899972’
可以看到联合索引无效



3.查询条件为 billMonth
EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE billMonth=’2018-04’



联合索引无效(type all)



4.查询条件为 userid and mobile



EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE userid=’2222’ AND mobile=’1328189



联合索引有效(type ref)



联合索引有效



5.查询条件为 mobile and userid
EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE mobile=’13281899972’ AND userid=’2222’
在4的基础上调换了查询条件的顺序,发现联合索引依旧有效



6.查询条件为 userid or mobile



EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE userid=’2222’ OR mobile=’13281899972’
把 and 换成 or,发现联合所索引无效!



7.查询条件为 userid and billMonth



EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE userid=’2222’ AND billMonth=’2018-04’



这两个条件分别位于联合索引位置的第一和第三,测试联合索引依旧有效!
8.查询条件为 mobile and billMonth
这两个条件分别位于联合索引位置的第二和第三,发现联合索引无效!



9.查询条件为 userid and mobile and billMonth



EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE userid=’2222’ AND mobile=’13281899972’ AND billMonth=’2018-04’
所有条件一起查询,联合索引有效!



二、单列索引测试
创建三个单列索引
1.查询条件为 userid and mobile and billMonth



EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE userid=’2222’ AND mobile=’13281899972’ AND billMonth=’2018-04’
我们发现三个单列索引只有 userid 有效(位置为查询条件第一个),其他两个都没有用上。



那么为什么没有用上呢?按照我们的理解,三个字段都加索引了,无论怎么排列组合查询,应该都能利用到这三个索引才对!



其实这里其实涉及到了mysql优化器的优化策略!当多条件联合查询时,优化器会评估用哪个条件的索引效率最高!它会选择最佳的索引去使用,也就是说,此处userid 、mobile 、billMonth这三个索引列都能用,只不过优化器判断只需要使用userid这一个索引就能完成本次查询,故最终explain展示的key为userid。



当然,如果优化器判断本次查询非要全使用三个索引才能效率最高,那么explain的key就会是userid 、mobile 、billMonth,都会生效!



2.查询条件为 mobile and billMonth



EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE mobile=’13281899972’ AND billMonth=’2018-04’
我们发现此处两个查询条件只有 mobile 生效(位置也为查询条件第一个)



3.查询条件为 userid or mobile



EXPLAIN SELECT * FROM t_mobilesms_11 WHERE userid=’2222’ OR mobile=’13281899972’
1



这次把 and 换成 or,发现两个查询条件都用上索引了!



我们在网上可能常常看到有人说or会导致索引失效,其实这并不准确。而且我们首先需要判断用的是哪个数据库哪个版本,什么引擎?



比如我用的是mysql5.7版本,innodb引擎,在这个环境下我们再去讨论索引的具体问题。



关于or查询的真相是:
所谓的索引失效指的是:假如or连接的俩个查询条件字段中有一个没有索引的话,引擎会放弃索引而产生全表扫描。我们从or的基本含义出发应该能理解并认可这种说法,没啥问题。



此刻需要注意type类型为index_merge。
我查资料说mysql 5.0 版本之前 使用or只会用到一个索引(即使如上我给userid和mobile都建立的单列索引),但自从5.0版本开始引入了index_merge索引合并优化!也就是说,我们现在可以利用上多个索引去优化or查询了。



index_merge作用:
1、索引合并是把几个索引的范围扫描合并成一个索引。
2、索引合并的时候,会对索引进行并集,交集或者先交集再并集操作,以便合并成一个索引。
3、这些需要合并的索引只能是一个表的。不能对多表进行索引合并。



index_merge应用场景:



1.对OR语句求并集,如查询SELECT * FROM TB1 WHERE c1=”xxx” OR c2=”“xxx”时,如果c1和c2列上分别有索引,可以按照c1和c2条件进行查询,再将查询结果合并(union)操作,得到最终结果



2.对AND语句求交集,如查询SELECT * FROM TB1 WHERE c1=”xxx” AND c2=”“xxx”时,如果c1和c2列上分别有索引,可以按照c1和c2条件进行查询,再将查询结果取交集(intersect)操作,得到最终结果



3.对AND和OR组合语句求结果



三、结论
通俗理解:
利用索引中的附加列,您可以缩小搜索的范围,但使用一个具有两列的索引 不同于使用两个单独的索引。复合索引的结构与电话簿类似,人名由姓和名构成,电话簿首先按姓氏对进行排序,然后按名字对有相同姓氏的人进行排序。如果您知道姓,电话簿将非常有用;如果您知道姓和名,电话簿则更为有用,但如果您只知道名不姓,电话簿将没有用处。



所以说创建复合索引时,应该仔细考虑列的顺序。对索引中的所有列执行搜索或仅对前几列执行搜索时,复合索引非常有用;仅对后面的任意列执行搜索时,复合索引则没有用处。



重点:



多个单列索引在多条件查询时优化器会选择最优索引策略,可能只用一个索引,也可能将多个索引全用上! 但多个单列索引底层会建立多个B+索引树,比较占用空间,也会浪费一定搜索效率,故如果只有多条件联合查询时最好建联合索引!



最左前缀原则:



顾名思义是最左优先,以最左边的为起点任何连续的索引都能匹配上,
注:如果第一个字段是范围查询需要单独建一个索引
注:在创建联合索引时,要根据业务需求,where子句中使用最频繁的一列放在最左边。这样的话扩展性较好,比如 userid 经常需要作为查询条件,而 mobile 不常常用,则需要把 userid 放在联合索引的第一位置,即最左边



同时存在联合索引和单列索引(字段有重复的),这个时候查询mysql会怎么用索引呢?



这个涉及到mysql本身的查询优化器策略了,当一个表有多条索引可走时, Mysql 根据查询语句的成本来选择走哪条索引;



有人说where查询是按照从左到右的顺序,所以筛选力度大的条件尽量放前面。网上百度过,很多都是这种说法,但是据我研究,mysql执行优化器会对其进行优化,当不考虑索引时,where条件顺序对效率没有影响,真正有影响的是是否用到了索引!



联合索引本质:



当创建(a,b,c)联合索引时,相当于创建了(a)单列索引,(a,b)联合索引以及(a,b,c)联合索引
想要索引生效的话,只能使用 a和a,b和a,b,c三种组合;当然,我们上面测试过,a,c组合也可以,但实际上只用到了a的索引,c并没有用到!
注:这个可以结合上边的 通俗理解 来思考!



其他知识点:



1、需要加索引的字段,要在where条件中
2、数据量少的字段不需要加索引;因为建索引有一定开销,如果数据量小则没必要建索引(速度反而慢)
3、避免在where子句中使用or来连接条件,因为如果俩个字段中有一个没有索引的话,引擎会放弃索引而产生全表扫描
4、联合索引比对每个列分别建索引更有优势,因为索引建立得越多就越占磁盘空间,在更新数据的时候速度会更慢。另外建立多列索引时,顺序也是需要注意的,应该将严格的索引放在前面,这样筛选的力度会更大,效率更高。



1,创建索引



对于查询占主要的应用来说,索引显得尤为重要。很多时候性能问题很简单的就是因为我们忘了添加索引而造成的,或者说没有添加更为有效的索引导致。如果不加



索引的话,那么查找任何哪怕只是一条特定的数据都会进行一次全表扫描,如果一张表的数据量很大而符合条件的结果又很少,那么不加索引会引起致命的性能下降。
但是也不是什么情况都非得建索引不可,比如性别可能就只有两个值,建索引不仅没什么优势,还会影响到更新速度,这被称为过度索引。



2,复合索引



比如有一条语句是这样的:select * from users where area=’beijing’ and age=22;



如果我们是在area和age上分别创建单个索引的话,由于mysql查询每次只能使用一个索引,所以虽然这样已经相对不做索引时全表扫描提高了很多效



率,但是如果在area、age两列上创建复合索引的话将带来更高的效率。如果我们创建了(area, age,salary)的复合索引,那么其实相当于创建了(area,age,salary)、(area,age)、(area)三个索引,这被称为最佳左前缀特性。
因此我们在创建复合索引时应该将最常用作限制条件的列放在最左边,依次递减。



3,索引不会包含有NULL值的列



只要列中包含有NULL值都将不会被包含在索引中,复合索引中只要有一列含有NULL值,那么这一列对于此复合索引就是无效的。所以我们在数据库设计时不要让字段的默认值为NULL。



4,使用短索引



对串列进行索引,如果可能应该指定一个前缀长度。例如,如果有一个CHAR(255)的 列,如果在前10 个或20 个字符内,多数值是惟一的,那么就不要对整个列进行索引。短索引不仅可以提高查询速度而且可以节省磁盘空间和I/O操作。



5,排序的索引问题



mysql查询只使用一个索引,因此如果where子句中已经使用了索引的话,那么order by中的列是不会使用索引的。因此数据库默认排序可以符合要求的情况下不要使用排序操作;尽量不要包含多个列的排序,如果需要最好给这些列创建复合索引。



6,like语句操作



一般情况下不鼓励使用like操作,如果非使用不可,如何使用也是一个问题。like “%aaa%” 不会使用索引而like “aaa%”可以使用索引。



7,不要在列上进行运算



select * from users where



YEAR(adddate)



8,不使用NOT IN和操作



NOT IN和操作都不会使用索引将进行全表扫描。NOT IN可以NOT EXISTS代替,id3则可使用id>3 or id


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