Mysql 架构和索引

Posted on May 2, 2013

###字段类型选择

慷慨是不明智的

在相关的表中使用相同的数据类型,因为可能进行join

选择标示符:整数通常是最佳选择,尽量避免使用字符串

  1. 大致决定数据类型(数字,字符串,时间等)

    • 选择存储更小的类型,选择更简单的类型(如整数优于字符串),选择mysql内建时间类型而不是字符串,选择整数而不是字符串来保存IP

    • 尽量避免使用NULL:任何包含null值的列都将不会被包含在索引中。即使索引有多列这样之情况下,只要这些列中有一列含有null,该列就会从索引中排除。也就是说如果某列存在空值,即使对该列建索引也不会提高性能。

  2. 确定特定类型

    • 数字

      • 整数 tinyint (8bit) smallint (16bit) mediumint (24bit) int (32bit) bigint (24bit)

        signedunsigned 占用空间一致, 后者把最大值大概扩大了一倍

        整数类型定义宽度( 如 int(10) unsigned )对存储没有影响,只是影响某些交互工具展示

      • 实数 TODO

    • 字符串

      • varchar(字节数) 变长字符串

        varchar内容开头用1到2个字节表示实际长度(长度超过255时需要2个字节),因此最大长度不能超过65535

        5.0之后的mysql对其读写都会保留末尾空格

        插入过量会被截断但是不报错

      • char 定长字符串

        对其写,会去掉末尾空格

      • 比较

        • varchar容易产生碎片,char不会

        • 最大长度远大于平均长度的,适用varchar

        • 固定长度,或者最大长度很短的,适用于char

    • binary 和 varbinary:保存二进制字符串,他们保存的是字节而不是字符,填充是\0而不是空格

    • blob 和 text: 不能索引这些类型的完整长度,也不能为排序使用索引

      排序时只按照max_sort_length规定的若干字节排序,或者可以自己指定 order by substring(column, length)

    • enum

      建表时指定该类型: create table table_name (column_name enum(‘a’, ‘b’, ‘c’) not null);

      该字段将是1到2个字节(所有最多的枚举数是65535),存储的书数字

      select 出来的字段值将是字符串

      可以将其转为数字: select column_name + 0 …

      内部排序是按照数字(所以定义的时候应该注意顺序),或者显式指定:order by field(column_name, (‘b’, ‘a’, ‘c’))

      在建表后需要新增枚举种类只能alter table,所有不适合种类不确定的类型

      优势:节约空间 劣势:join字符串时会较慢(存在转换)

  • 日期和时间

    • year

    • date

    • datetime 8字节存储,和时区无关,1001年到9999年,精度为秒

    • timestamp 4字节,和时区相关,表示从1970年1月1日以来的秒数

    • 通常应该用timestamp,更节约空间

  • BIT TODO

  • SET TODO

索引

####索引类型:

  • B-Tree索引:除了Archive引擎外都支持

  • Hash索引:Memory引擎,

    可以在其它B-Tree索引上建立自己的Hash索引:增加一列被索引的列(作为Hash的key),该列允许一定得碰撞,需要一个hash函数(如CRC32),不应该使用强加密函数(如SHA1 MD5等,碰撞低但是费空间,查找速度慢)

  • R-Tree索引:MyISAM支持 #TODO

  • FULLTEXT: MyISAM支持 #TODO

  1. 高性能索引策略
  • 隔离列:列不是表达式的一部分,也不在函数之中

EXPLAIN

  1. id 表示执行顺序,id从大到小,id相同从上往下

  2. select_type 查询类型

    • SIMPLE:查询中不包含子查询或者UNION

    • PRIMARY 查询中若包含任何复杂的子部分,最外层查询则被标记为PRIMARY

    • SUBQUERY 在SELECT或WHERE列表中包含了子查询,该子查询被标记为SUBQUERY

    • DEPEDENT SUBQUERY 依赖外部查询的子查询

    • DERIVD 在FROM列表中包含的子查询被标记为DERIVED(衍生)

    • UNION RESULT 从UNION表获取结果的SELECT被标记为UNION RESULT

  3. table 记录查询引用的表

  4. TYPE:访问类型,表示MySQL在表中找到所需行的方式

    从最好到最差:

    1. NULL:MySQL在优化过程中分解语句,执行时甚至不用访问表或索引, 比如id=-1, min(id) max(id)????#TODO

       select * from deals where id=-1;
       select max(id) from deals;
      
    2. system: 表只有一行记录(等于系统表)。这是 const表连接类型的一个特例,下例中子查询是const,主查询是system:

       select * from ( select * from deals where id=1)t;
      
    3. const: 表中最多只有一行匹配的记录,它在查询一开始的时候就会被读取出来。由于只有一行记录,在余下的优化程序里该行记录的字段值可以被当作是一个恒定值。const表查询起来非常快,因为只要读取一次!const 用于在和 primary key 或unique 索引中有固定值比较的情形

       select * from tbl_name where primary_key=1;
       select * from tbl_name where primary_key_part1=1 and primary_key_part2=2;
      
    4. eq_ref:唯一性索引扫描,对于每个索引键,表中只有一条记录与之匹配。常见于主键或唯一索引扫描。 这是最好的连接类型。它用在索引所有部分都用于做连接并且这个索引是一个primary key 或 unique 类型。eq_ref可以用于在进行”=”做比较时检索字段。下列先对user_trades全表扫描(ALL)然后对deals唯一索引扫描eq_ref

       select * from deals, user_trades where deals.id=user_trades.deal_id;
       select * from ref_table,other_table where ref_table.key_column_part1=other_table.column and ref_table.key_column_part2=1;
      
    5. ref:非唯一性索引扫描,返回匹配某个单独值的所有行。常见于使用非唯一索引即唯一索引的非唯一前缀进行的查找

      • (唯一或非唯一)组合索引的前一部分:select * from t where unique_or_not_unique_combined_index_1 = ‘abc’

      • 非唯一组合或单列索引的全部:select * from t where not_unique_combined_index_1 = ‘abc’ and not_unique_combined_index_2 = ‘123’

      • 唯一索引的前缀匹配:

    6. ref_or_null: 这种连接类型类似 ref,不同的是mysql会在检索的时候额外的搜索包含null值的记录

       select * from ref_table where key_column=expr or key_column is null;
      
    7. unique_subquery: in中使用主键查询的子查询

       value in (select primary_key from single_table where some_expr)
      
    8. index_subquery: 这种连接类型类似 unique_subquery。不过它用于在子查询中没有唯一索引的情况下:

       value in (select key_column from single_table where some_expr)
      
    9. range:索引范围扫描,对索引的扫描开始于某一点,返回匹配值域的行,常见于between, <, >, in, like 等的查询

    10. index: Full Index Scan,index与ALL区别为index类型只遍历索引树

    11. ALL:Full Table Scan, MySQL将遍历全表以找到匹配的行

  5. possible_keys 指出MySQL能使用哪个索引在表中找到行,查询涉及到的字段上若存在索引,则该索引将被列出,但不一定被查询使用

  6. key 显示MySQL在查询中实际使用的索引,若没有使用索引,显示为NULL

  7. key_len 表示索引中使用的字节数,可通过该列计算查询中使用的索引的长度, 此值可以告诉你在联合索引中mysql会真正使用了哪些索引

    key_len显示的值为索引字段的最大可能长度,并非实际使用长度,即key_len是根据表定义计算而得,不是通过表内检索出的

    计算索引长度需要考虑的:

    • 可为空的字段需要1字节标志

    • 变长字段需要额外字节保留长度信息,如varchar需要额外的1~2字节(貌似一直是2个)

    • 同时还需要考虑表所使用的字符集,不同的字符集,gbk编码的为一个字符2个字节,utf8编码的一个字符3个字节

  8. ref 显示了哪些字段或者常量被用来和 key配合从表中查询记录出来。

  9. rows 表示MySQL根据表统计信息及索引选用情况,估算的找到所需的记录所需要读取的行数

  10. extra 其他信息:

    • Using index 该值表示相应的select操作中使用了覆盖索引(Covering Index) 利用索引返回select列表中的字段,而不必根据索引再次读取数据文件

    • Using where

    • Using temporary 表示MySQL需要使用临时表来存储结果集,常见于排序和分组查询

    • Using filesort MySQL中无法利用索引完成的排序操作称为“文件排序”

    • Not exists 使用了早期终结

MySQL执行计划的局限

  • EXPLAIN不会告诉你关于触发器、存储过程的信息或用户自定义函数对查询的影响情况

  • EXPLAIN不考虑各种Cache

  • EXPLAIN不能显示MySQL在执行查询时所作的优化工作

  • 部分统计信息是估算的,并非精确值

  • EXPALIN只能解释SELECT操作,其他操作要重写为SELECT后查看执行计划