吐血总结——90%程序员面试都用得上的索引优化手册

栏目: Java · 发布时间: 5年前

内容简介:多关于索引,分为以下几点来讲解:索引是一种特殊的文件(InnoDB数据表上的索引是表空间的一个组成部分),它们包含着对数据表里所有记录的引用指针。更通俗的说,索引就相当于目录。当你在用新华字典时,帮你把目录撕掉了,你查询某个字开头的成语只能从第一页翻到第一千页。累!把目录还给你,则能快速定位!可以大大加快数据的检索速度,这也是创建索引的最主要的原因。,且通过使用索引,可以在查询的过程中,使用优化隐藏器,提高系统的性能。但是,索引也是有缺点的:索引需要额外的维护成本;因为索引文件是单独存在的文件,对数据的增加

目录

多关于索引,分为以下几点来讲解:

  • 一、索引的概述(什么是索引,索引的优缺点)
  • 二、索引的基本使用(创建索引)
  • 三、索引的基本原理(面试重点)
  • 四、索引的数据结构(B树,hash)
  • 五、创建索引的原则(重中之重,面试必问!敬请收藏!)
  • 六、百万级别或以上的数据如何删除

一、索引的概述

Ⅰ、什么是索引?

索引是一种特殊的文件(InnoDB数据表上的索引是表空间的一个组成部分),它们包含着对数据表里所有记录的引用指针。更通俗的说,索引就相当于目录。当你在用新华字典时,帮你把目录撕掉了,你查询某个字开头的成语只能从第一页翻到第一千页。累!把目录还给你,则能快速定位!

Ⅱ、索引的优缺点:

可以大大加快数据的检索速度,这也是创建索引的最主要的原因。,且通过使用索引,可以在查询的过程中,使用优化隐藏器,提高系统的性能。但是,索引也是有缺点的:索引需要额外的维护成本;因为索引文件是单独存在的文件,对数据的增加,修改,删除,都会产生额外的对索引文件的操作,这些操作需要消耗额外的IO,会降低增/改/删的执行效率。

二、索引的基本使用

创建索引:(三种方式)

第一种方式:

吐血总结——90%程序员面试都用得上的索引优化手册

第二种方式:使用ALTER TABLE命令去增加索引:

ALTER TABLE用来创建普通索引、UNIQUE索引或PRIMARY KEY索引。

吐血总结——90%程序员面试都用得上的索引优化手册

其中table_name是要增加索引的表名,column_list指出对哪些列进行索引,多列时各列之间用逗号分隔。

索引名index_name可自己命名,缺省时,MySQL将根据第一个索引列赋一个名称。另外,ALTER TABLE允许在单个语句中更改多个表,因此可以在同时创建多个索引。

第三种方式:使用CREATE INDEX命令创建

CREATE INDEX可对表增加普通索引或UNIQUE索引。(但是,不能创建PRIMARY KEY索引)

吐血总结——90%程序员面试都用得上的索引优化手册

三、索引的基本原理

索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录。如果没有索引,一般来说执行查询时遍历整张表。

索引的原理很简单,就是把无序的数据变成有序的查询

  1. 把创建了索引的列的内容进行排序
  2. 排序 结果生成倒排表
  3. 在倒排表内容上拼上数据地址链
  4. 在查询的时候,先拿到倒排表内容,再取出数据地址链,从而拿到具体数据

四、索引的数据结构

  • b树
  • hash

Ⅰ.B树索引

mysql通过存储引擎取数据,基本上90%的人用的就是InnoDB了,按照实现方式分,InnoDB的索引类型目前只有两种:BTREE(B树)索引和HASH索引。B树索引是 Mysql 数据库中使用最频繁的索引类型,基本所有存储引擎都支持BTree索引。通常我们说的索引不出意外指的就是(B树)索引(实际是用B+树实现的,因为在查看表索引时,mysql一律打印BTREE,所以简称为B树索引)

吐血总结——90%程序员面试都用得上的索引优化手册

查询方式:

主键索引区:PI(关联保存的时数据的地址)按主键查询,

普通索引区:si(关联的id的地址,然后再到达上面的地址)。所以按主键查询,速度最快

B+tree性质:

  1. n棵子tree的节点包含n个关键字,不用来保存数据而是保存数据的索引。
  2. 所有的叶子结点中包含了全部关键字的信息,及指向含这些关键字记录的指针,且叶子结点本身依关键字的大小自小而大顺序链接。
  3. 所有的非终端结点可以看成是索引部分,结点中仅含其子树中的最大(或最小)关键字。
  4. B+ 树中,数据对象的插入和删除仅在叶节点上进行。
  5. B+树有2个头指针,一个是树的根节点,一个是最小关键码的叶节点。

Ⅱ.哈希索引

简要说下,类似于数据结构中简单实现的HASH表(散列表)一样,当我们在mysql中用哈希索引时,主要就是通过Hash算法(常见的Hash算法有直接定址法、平方取中法、折叠法、除数取余法、随机数法),将数据库字段数据转换成定长的Hash值,与这条数据的行指针一并存入Hash表的对应位置;如果发生Hash碰撞(两个不同关键字的Hash值相同),则在对应Hash键下以链表形式存储。当然这只是简略模拟图。

吐血总结——90%程序员面试都用得上的索引优化手册

五、创建索引的原则

索引虽好,但也不是无限制的使用,最好符合一下几个原则:

  1. 最左前缀匹配原则,组合索引非常重要的原则,mysql会一直向右匹配直到遇到范围查询(>、<、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)顺序的索引,d是用不到索引的,如果建立(a,b,d,c)的索引则都可以用到,a,b,d的顺序可以任意调整。
  2. 较频繁作为查询条件的字段才去创建索引
  3. 更新频繁字段不适合创建索引
  4. 若是不能有效区分数据的列不适合做索引列(如性别,男女未知,最多也就三种,区分度实在太低)
  5. 尽量的扩展索引,不要新建索引。比如表中已经有a的索引,现在要加(a,b)的索引,那么只需要修改原来的索引即可。
  6. 定义有外键的数据列一定要建立索引。
  7. 对于那些查询中很少涉及的列,重复值比较多的列不要建立索引。
  8. 对于定义为text、image和bit的数据类型的列不要建立索引。

六、百万级别或以上的数据如何删除

关于索引:由于索引需要额外的维护成本,因为索引文件是单独存在的文件,所以当我们对数据的增加,修改,删除,都会产生额外的对索引文件的操作,这些操作需要消耗额外的IO,会降低增/改/删的执行效率。所以,在我们删除数据库百万级别数据的时候,查询MySQL官方手册得知删除数据的速度和创建的索引数量是成正比的。

  1. 所以我们想要删除百万数据的时候可以先删除索引(此时大概耗时三分多钟)
  2. 然后删除其中无用数据(此过程需要不到两分钟)
  3. 删除完成后重新创建索引(此时数据较少了)创建索引也非常快,约十分钟左右。
  4. 与之前的直接删除绝对是要快速很多,更别说万一删除中断,一切删除会回滚。那更是坑了。

读者福利:

分享免费学习资料

针对于 Java 程序员,我这边准备免费的Java架构学习资料(里面有高可用、高并发、高性能及分布式、Jvm性能调优、MyBatis,Netty,Redis,Kafka,Mysql,Zookeeper,Tomcat,Docker,Dubbo,Nginx等多个知识点的架构资料)

为什么某些人会一直比你优秀,是因为他本身就很优秀还一直在持续努力变得更优秀,而你是不是还在满足于现状内心在窃喜!希望读到这的您能点个小赞和关注下我,以后还会更新技术干货,谢谢您的支持!

资料领取方式:加入Java技术交流群 963944895点击加入群聊 ,私信管理员即可免费领取

怎么提高代码质量?——来自阿里P8架构师的研发经验总结

阿里P8分享Java架构师的学习路线,第六点尤为重要

每个Java开发者应该知道的八个工具

想面试Java架构师?这些最基本的东西你都会了吗?

画个图来找你的核心竞争力,变中年危机为加油站

哪有什么中年危机,不过是把定目标当成了有计划

被裁员不是寒冬重点,重点是怎么破解职业瓶颈


以上就是本文的全部内容,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,也希望大家多多支持 码农网

查看所有标签

猜你喜欢:

本站部分资源来源于网络,本站转载出于传递更多信息之目的,版权归原作者或者来源机构所有,如转载稿涉及版权问题,请联系我们

引爆社群:移动互联网时代的新4C法则(第2版)

引爆社群:移动互联网时代的新4C法则(第2版)

唐兴通 / 机械工业出版社 / 69.00元

社群已经被公认为是这个时代的商业新形态,原有的商业逻辑和方法被颠覆,新的基于社群的商业体系和规则亟待构建,今天几乎所有的企业都在为此而努力,都在摸索中前行。 本书提出的“新4C法则”为社群时代的商业践行提供了一套科学的、有效的、闭环的方法论,第1版上市后获得了大量企业和读者的追捧,“新4C法则”在各行各业被大量解读和应用,积累了越来越多的成功案例,被公认为是社群时代通用的方法论。也因此,第1......一起来看看 《引爆社群:移动互联网时代的新4C法则(第2版)》 这本书的介绍吧!

RGB转16进制工具
RGB转16进制工具

RGB HEX 互转工具

html转js在线工具
html转js在线工具

html转js在线工具

HEX CMYK 转换工具
HEX CMYK 转换工具

HEX CMYK 互转工具