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之前我們已經(jīng)詳細(xì)介紹了關(guān)于索引的原理和索引的查詢的原則，所謂工欲善其事必先利其器，各位在學(xué)習(xí)階段一定要要循序漸進(jìn)的來(lái)學(xué)習(xí)這塊知識(shí)，千萬(wàn)不要眼高手低，一定要不急不躁，爭(zhēng)取一個(gè)蘿卜一個(gè)坑，學(xué)完后能一次性拿下這些知識(shí)點(diǎn)，然后再加以運(yùn)用。

前面的文章我們討論過(guò)，索引的設(shè)計(jì)要根據(jù) WHERE 條件和 ORDER BY 還有 GROUP BY 后面的字段進(jìn)行設(shè)計(jì)，至于原因具體在我前面的文章MySQL索引的原理有詳細(xì)介紹。這里我們?cè)俸?jiǎn)單概述下。

MySQL針對(duì)主鍵索引會(huì)維護(hù)一個(gè)B+樹的結(jié)構(gòu)，這個(gè)我們稱之為聚簇索引，針對(duì)非主鍵(一般都是建立的聯(lián)合索引)會(huì)對(duì)索引字段依次排序，然后從第一個(gè)字段值開(kāi)始比較，第一個(gè)字段值相同就針對(duì)下一個(gè)字段值進(jìn)行比較，依次往后推。

如果聯(lián)合索引中的字段值都是一樣的，那么就根據(jù)主鍵來(lái)排序。另外聚簇索引(主鍵索引)的B+樹中保存的是一行記錄的所有信息，非聚簇索引(非主鍵索引)僅僅保存索引字段值和主鍵字段值。

好了，對(duì)于索引原理的回顧我們就介紹到這里，本篇文章，我們繼續(xù)介紹的是MySQL設(shè)置的基本原則，這個(gè)也很好理解，就是在設(shè)計(jì)和建立索引的時(shí)候需要遵循哪些原則，按照“標(biāo)準(zhǔn)”去建立索引。今天我們就將關(guān)于索引的設(shè)計(jì)的所有的原則一次性講清楚。

再多說(shuō)幾句，關(guān)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，在面試的時(shí)候，我經(jīng)常會(huì)問(wèn)候選人，以此來(lái)判斷他對(duì)索引是不是真的有理解，而不是簡(jiǎn)單的背八股文!

主鍵索引

對(duì)于主鍵索引其實(shí)是最簡(jiǎn)單的，但是這里有一些注意的地方還是再啰嗦下。

大家在設(shè)計(jì)主鍵的時(shí)候一定要是自增的，非常不建議使用UUID作為主鍵。

為什么?因?yàn)閁UID是無(wú)序的，MySQL在維護(hù)聚簇索引的時(shí)候都是按照主鍵的順序排序的，也就是說(shuō)每個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)中的數(shù)據(jù)一定是按照主鍵從小到排序的，而且，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之前是通過(guò)單向鏈表連接的，上一個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)中的最大的主鍵的值一定是小于下一個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)中的最小的主鍵的值，數(shù)據(jù)頁(yè)和數(shù)據(jù)頁(yè)之間是通過(guò)雙向鏈表來(lái)維護(hù)的。

我們還是老規(guī)矩，畫個(gè)圖幫助大家理解

如果主鍵是自增的，MySQL只需要根據(jù)主鍵目錄能很快的定位到新增的記錄應(yīng)該插入到哪里，如果主鍵不是自增的那么每次都需要從頭開(kāi)始比較，然后找到合適的位置，再將記錄插入進(jìn)去，這樣真的嚴(yán)重影響效率，所以主鍵的設(shè)計(jì)一定要是自增的。

另外唯一索引和主鍵索引類似，但是唯一索引不一定是自增的，所以維護(hù)唯一索引的成本肯定是大于主鍵索引的。

但是唯一索引的值是唯一的(唯一索引可以有一個(gè)值為 NULL)，可以更快的通過(guò)索引字段來(lái)確定一條記錄，但是可能需要進(jìn)行回表查詢(至于什么是回表就不再贅述了，前面文章已經(jīng)詳細(xì)的講解過(guò)了)。

為頻繁查詢的字段建立索引

我們?cè)诮⑺饕臅r(shí)候，要為那些經(jīng)常作為查詢條件的字段建立索引，這樣能夠提高整個(gè)表的查詢速度。

但是查詢條件一般不是一個(gè)字段，所以一般是建立的聯(lián)合索引比較多。

另外查詢條件中一般會(huì)有l(wèi)ike這樣的模糊查詢，如果是模糊查詢請(qǐng)最好遵守最左前綴查詢?cè)瓌t。

避免為"大字段"建立索引

這個(gè)可以換句話說(shuō)：就是盡量使用數(shù)據(jù)量小的字段作為索引。

舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，假設(shè)有兩個(gè)這樣的字段，一個(gè)是varchar(5),一個(gè)是varchar(200)，這種情況下優(yōu)先選擇為varchar(5)的字段建立索引，因?yàn)镸ySQL在維護(hù)索引的時(shí)候是會(huì)將字段值一起維護(hù)的，那這樣必然會(huì)導(dǎo)致索引占用更多的空間，另外在排序的時(shí)候需要花費(fèi)更多的時(shí)間去對(duì)比。

那假如就要為varchar(100)建立索引呢?那就取部分?jǐn)?shù)據(jù)，例如 address 類型為varchar(200)，在建立索引的時(shí)候可以這么寫：

CREATE INDEX  tbl_address ON dual(address(20)); 

選擇區(qū)分度大的列作為索引

這又是什么意思?舉個(gè)例子相信大家一下子就明白了。

假設(shè)現(xiàn)在有一個(gè)"性別"字段，里面存放的數(shù)據(jù)的值要么是男，要么是女，那么這樣的字段很不適合作為索引。

這樣的字段的值的主要特點(diǎn)就是區(qū)分度不夠高，而區(qū)分度不高的字段不適合做索引，為什么呢?

因?yàn)槿绻党霈F(xiàn)的幾率幾乎相等，那么無(wú)論搜索哪個(gè)值都可能得到一半的數(shù)據(jù)。

在這些情況下，還不如不要索引，因?yàn)镸ySQL他還有一個(gè)查詢優(yōu)化器，查詢優(yōu)化器發(fā)現(xiàn)某個(gè)值出現(xiàn)在表的數(shù)據(jù)行中的百分比很高的時(shí)候，它一般會(huì)忽略索引，進(jìn)行全表掃描。

慣用的百分比界線是"30%"。(匹配的數(shù)據(jù)量超過(guò)一定限制的時(shí)候查詢器會(huì)放棄使用索引(這也是索引失效的場(chǎng)景之一哦)。

這就是原因。所以看到這里相信大家應(yīng)該知道為什么要盡量避免使用基數(shù)小的字段作為索引了吧。其實(shí)這里涉及到MySQL的一個(gè)專有名詞【Cardinality(索引基數(shù))是mysql索引很重要的一個(gè)概念】

盡量為ORDER BY 和 GROUP BY 后面的字段建立索引

將 Order By后面的字段建立索引，這樣在查詢的時(shí)候就不需要再去做一次排序了，因?yàn)槲覀兌家呀?jīng)知道了建立索引之后在B+樹中的記錄都是排序好的。

GROUP BY 和 ORDER BY 其實(shí)是類似，所以將這兩個(gè)放在一起說(shuō)了。

因?yàn)樵贕ROUP BY 的時(shí)候也要先根據(jù) GROUP BY 后面的字段排序，然后在執(zhí)行聚合操作。

如果 GROUP BY 后面的字段沒(méi)有排序，那么這個(gè)時(shí)候MySQL是需要先進(jìn)行排序的，這樣就會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)表，一個(gè)排好序的臨時(shí)表，然后再在臨時(shí)表中執(zhí)行聚合操作，這樣子當(dāng)然效率很低了，如果 GROUP BY 后面的字段已經(jīng)建立了索引，那么MySQL 就不需要再去排序，也就不會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)表。

然而比較坑的是，如果 GROUP BY的列和 ORDER BY的列不一樣，即使都有索引也會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)表，其實(shí)對(duì)于這些情況我網(wǎng)上搜了下好像還很多，這里我給大家列出來(lái)，說(shuō)實(shí)話，這些雖然是標(biāo)準(zhǔn)，但是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)好像很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閷?shí)際的場(chǎng)景肯定沒(méi)這么簡(jiǎn)單和單純

如果GROUP BY 的列沒(méi)有索引,產(chǎn)生臨時(shí)表. 
 
如果GROUP BY時(shí),SELECT的列不止GROUP BY列一個(gè),并且GROUP BY的列不是主鍵 ,產(chǎn)生臨時(shí)表.  
 
如果GROUP BY的列有索引,ORDER BY的列沒(méi)索引.產(chǎn)生臨時(shí)表.  
 
如果GROUP BY的列和ORDER BY的列不一樣,即使都有索引也會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)表.  
 
如果GROUP BY或ORDER BY的列不是來(lái)自JOIN語(yǔ)句第一個(gè)表.會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)表.  
 
如果DISTINCT 和 ORDER BY的列沒(méi)有索引,產(chǎn)生臨時(shí)表. 
 
GROUP BY 和 ORDER BY 的列一樣且是主鍵，但SELECT 列含有除GROUP BY列之外的列，也會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)表  

不要在條件中使用函數(shù)

如果是已經(jīng)建立好的索引的字段在使用的時(shí)候執(zhí)行了函數(shù)操作，那么這個(gè)索引就使用不到了。

這是為什么?

因?yàn)镸ySQL為該索引維護(hù)的B+樹就是基于該字段原始數(shù)據(jù)的，如果正在使用過(guò)程中加了函數(shù)，MySQL就不會(huì)認(rèn)為這個(gè)是原來(lái)的字段，那肯定不會(huì)走索引了。

但是如果有人就犟，那我就要使用到函數(shù)怎么辦?總不能為了索引而改變業(yè)務(wù)啊?如果是使用MySQL內(nèi)部函數(shù)導(dǎo)致索引失效的，那么在建立索引的時(shí)候可以連著函數(shù)一起創(chuàng)建。

這又是什么意思?假設(shè)有一個(gè)字段叫age，并為其創(chuàng)建了索引，但是使用的時(shí)候是這樣子的

SELECT * FROM student WHERE round(age) = 2; 

這個(gè)時(shí)候索引是使用不到的，那么如果真的非要讓round(age)也走索引，那么你可以這么創(chuàng)建索引

create index stu_age_round on test(round(age)); 

這個(gè)時(shí)候在通過(guò)上面的方式去查詢，索引就是生效的，相信這個(gè)大家是能想明白的。

不要建立太多的索引

因?yàn)镸ySQL維護(hù)索引是需要空間和耗費(fèi)性能的，MySQL會(huì)為每個(gè)索引字段維護(hù)一顆B+樹。

所以如果索引過(guò)多，這無(wú)疑是增加了MySQL的負(fù)擔(dān)。

頻繁增刪改的字段不要建立索引

這個(gè)就很好理解了，因?yàn)槲覀兦懊嬖缇徒榻B過(guò)，字段的變化MySQL是需要重新維護(hù)索引的。

假設(shè)某個(gè)字段頻繁修改，那就意味著需要頻繁的重建索引，這必然影響MySQL的性能啊。這里不再多說(shuō)了。

說(shuō)到這里大部分說(shuō)的是所以設(shè)計(jì)的時(shí)候需要注意的一些原則，其實(shí)真正的原則還是需要根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)變更的，沒(méi)有所謂的“公式”，只要適合自己實(shí)際的業(yè)務(wù)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)才是最好的。所以大家也不要過(guò)于追求“優(yōu)化”，因?yàn)檫@樣往往會(huì)適得其反，畢竟脫離了業(yè)務(wù)談技術(shù)就是在耍流氓。

好了下面我們?cè)賮?lái)一起重點(diǎn)看看哪些情況下索引會(huì)失效。(PS:本文基本全是理論，我想畫圖來(lái)表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)根本無(wú)法下手希望大家再堅(jiān)持下，就快完事了。)

索引失效的常見(jiàn)場(chǎng)景

使用 OR 關(guān)鍵字會(huì)導(dǎo)致索引失效，不過(guò)如果要想使用OR 又不想讓索引失效，那就得需要為or條件中的每個(gè)列都建立索引。這很顯然是和上面的不要建立太多的索引相違背。

聯(lián)合索引如果不遵循最左前綴原則，那么索引也將失效

使用模糊查詢的時(shí)候以%開(kāi)頭也會(huì)導(dǎo)致索引失效(這里就不再重復(fù)原因了，因?yàn)榍懊娴奈恼露际钦f(shuō)過(guò)了，這里就是為了幫助大家再會(huì)回憶下)

索引列如果使用了隱式轉(zhuǎn)換也會(huì)導(dǎo)致索引失效

假設(shè)字段 age 類型為 int，那我們一般是這么查詢的

SELECT * FROM student WHERE age=15 

上面這種情況是能使用到索引的，但是如果你這么寫

SELECT * FROM student WHERE age='15' 

那這種情況是使用不到索引的，也就是age列情的索引是失效的。

如果字段基數(shù)小也可能會(huì)導(dǎo)致索引失效，具體在本文的上面部分已經(jīng)詳細(xì)解釋了，也就是MySQL 查詢優(yōu)化器導(dǎo)致的。

其他的一些原則請(qǐng)大家還是要去看下索引的原理和查詢的基本原則，如果沒(méi)有前面的鋪墊，這些看起來(lái)似乎有些空洞。所以請(qǐng)大家在索引這一塊一定要循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)，這一塊基本也是我們平時(shí)在使用MySQL時(shí)候的一些核心知識(shí)點(diǎn)了。