Sql性能优化之索引

傷城~ 2022-06-09 13:21 314阅读 0赞

在做性能跟踪分析过程中，经常发现有不少后台程序的性能问题是因为缺少合适索引造成的，有些表甚至一个索引都没有。这种情况往往都是因为在设计表时，没去定义索引，而开发初期，由于表记录很少，索引创建与否，可能对性能没啥影响，开发人员因此也未多加重视。然一旦程序发布到生产环境，随着时间的推移，表记录越来越多  
这时缺少索引，对性能的影响便会越来越大了。  
这个问题需要数据库设计人员和开发人员共同关注  
法则：不要在建立的索引的数据列上进行下列操作:

*  避免对索引字段进行计算操作
 *  避免在索引字段上使用not，<>，!=
 *  避免在索引列上使用IS NULL和IS NOT NULL
 *  避免在索引列上出现数据类型转换
 *  避免在索引字段上使用函数
 *  避免建立索引的列中使用空值

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索引：  
转自：[博文视点][Link 1]  
索引是数据库优化所必需的工具，在面试的时候一般不会问概念性的问题，因为大家都能从教科书上找到答案，所以一般会问以下两方面的问题：

①索引有什么代价？哪些场景下你需要建索引？或者有时候反过来问，哪些场景下不推荐建索引。

②建好索引之后，怎么才能最高效地利用索引？或者反过来问，请说出一个无法有效利用已建索引的案例。

从结构上来看，索引好比是一棵B树（也叫B\*或者B+），假设学生表里只有学生ID和姓名两列，该学生表里有1000个学生，学号分别从1到1000，如果针对ID建立索引，大致的结构如下图所示。

![这里写图片描述][17093a8f6ff3edc1aded]  
　　当然，在实际的数据库系统中，索引要比这个复杂得多，但从这个图里，我们能大致看出索引的工作原理。  
索引建好后，如果我们要查找ID为111的学生，则数据库系统就会走索引，从图2.1中我们可以看到，根据根节点的指引，会找到第二层从左往右第二个数据块，以此类推，会在第四层里得到ID为111的物理地址，然后直接从硬盘里找数据。

反过来，如果没有建索引，数据库系统可能就要从一个大的范围里逐一定位查找，效率就没这么高了。

索引的好处大家已经看到了，那么为了得到这个“查询效率高”的好处，我们要付出了什么样的代价呢？

1索引需要占硬盘空间，这是空间方面的代价。

2一旦插入新的数据，就需要重新建索引，这是时间上的代价。

关于索引性能问题，我会细问，你建索引的表规模多少？不少人直接告诉我表就几千条，我或者问，索引有什么代价？不少回答是索引是只有好处没坏处的，也就是说，可以随便建。

对此我们来详细分析下（也就是大家在面试时需要说的）：

场景一，数据表规模不大，就几千行，即使不建索引，查询语句的返回时间也不长，这时建索引的意义就不大。当然，若就几千行，索引所占的空间也不多，所以这种情况下，顶多属于“性价比”不高。

场景二，某个商品表里有几百万条商品信息，同时每天会在一个时间点，往其中更新大概十万条左右的商品信息，现在用where语句查询特定商品时（比如wherename=‘XXX’）速度很慢。为了提升查询效率可以建索引，但当每天更新数据时，又会重建索引，这是要耗费时间的。这时就需要综合考虑，甚至可以在更新前删除索引，更新后再重建。

场景三，从上图中可以看到，因为在数据表里ID值都不相同，所以索引能发挥出比较大的作用。相反，如果某个字段重复率很高，如性别字段，或者某个字段大多数值是空（null），那么不建议对该字段建索引。

请大家记住，一定是有业务需求了才会建索引。比如在一个商品表里，我们经常要根据name做查询，如果没有索引，查询速度会很慢，这时就需要建索引。但在项目开发中，如果不经常根据商品编号查询，那么就没必要对编号建索引。

最后再强调一次，建索引是要付出代价的，没事别乱建着玩，同时在一个表上也不能建太多的索引。

下面说下索引建好了该怎么用？毕竟大家花了不少时间和空间代价建了索引，至少得回本吧？

如果出现一些不好的SQL语句，那么索引就白建了。下面通过一些具体的例子来看索引的正确用法。

①语句一：selectnamefrom商品表。不会用到索引，因为没有where语句。

②语句二：select\*from商品表wherename=‘Java书’，会用到索引，如果项目里经常用到name来查询，且商品表的数据量很大，而name值的重复率又不高，那么建议建索引。

③语句三：select\*from商品表wherenamelike‘Java%’这是个模糊查询，会用到索引，请大家记住，用like进行模糊查询时，如果第一个就是模糊的匹配符，比如wherenamelike‘%java’，那么在查询时不会走索引。在其他情况下，不论用了多少个%，也不论%的位置，只要不出现在第一个位置，那么都能用到索引。

学生成绩表里有两个字段：姓名和成绩。现在对成绩这个整数类型的字段建索引。

①第一种情况，当数字型字段遇到非等值操作符时，无法用到索引。比如：  
selectnamefrom学生成绩表where成绩>95,一旦出现大于符号，就不能用到索引，为了用到索引，我们应该改一下SQL语句里的where从句：where成绩in(96,97,98,99,100)

②第二种情况，如果对索引字段进行了某种左值操作，那么无法用到索引。

能用到索引的写法：selectnamefrom学生成绩表where成绩=60

不能用到索引的写法：selectnamefrom学生成绩表where成绩+40=100

③第三种情况，如果对索引字段进行了函数操作，那么无法用到索引。

比如SQL语句：select\*from商品表wheresubstr(name)=‘J’，我们希望查询商品名首字母是J的记录，可一旦针对name使用函数，即使name字段上有索引，也无法用到。

关于索引，当然还有位图索引和复合索引等，如果大家要应聘更高级的岗位（比如有5年经验了），那么就不能止步于此了，但根据我的面试经验，上述关于索引的说辞对工作经验3年以下的候选人是有帮助的。

[Link 1]: http://blog.csdn.net/broadview2006/article/details/78060821
[17093a8f6ff3edc1aded]: /images/20220609/47f419b690a241409471eccc16908ec9.png