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云数据库 GAUSSDB(FOR MYSQL)-索引设计规范

时间：2024-07-03 11:01:10

云数据库 GAUSSDB(FOR MYSQL)

索引设计规范

避免因为字段类型不同造成的隐式转换，导致索引失效。
业务上具有唯一特性的字段，即使是多个字段的组合，建议在所有具有唯一特性字段的最小集合上建立唯一索引。
例如：一个表含有有a，b，c，d，e，f字段，在业务上ab和ef分别是具有唯一特性的字段集合，那么最好在最小集合ab和ef上分别建立唯一索引。

即使在应用层做了完善的校验控制，只要没有唯一索引，根据墨菲定律，必然有脏数据产生。

同时需要考虑建立的唯一索引对查询是否真正有帮助，没有帮助的索引可以考虑删除；

需要考虑多建立的索引对插入性能的影响，根据唯一性相关的数据正确性需求，以及性能需求来权衡是不是需要多建立唯一性索引。
尽量在定长的字段（如：INT）上建立索引；在VARCHAR字段上建立索引时，必须指定索引长度，无需对全字段建立索引，根据实际文本区分度决定索引长度即可。

索引长度与区分度是一对矛盾体，一般对字符串类型数据，长度为20的索引区分度会高达90%以上，可以使用COUNT(DISTINCT LEFT(列名，索引长度))/COUNT(*)的区分度来确定。（有区分度的放前面，没有区分度的放后面）。
页面搜索避免使用左模糊（如：SELECT * FROM users WHERE u_name LIKE ‘%hk’）或者全模糊，避免从索引扫描退化为全表扫描，如果需要请在应用层解决。

索引文件具有B-tree的最左前缀匹配特性，如果左边的值未确定，那么无法使用此索引。
利用覆盖索引来进行查询操作，避免回表，但是覆盖索引加的字段不能太多，要兼顾写性能。

能够建立索引的种类：主键索引、唯一索引、普通索引，而覆盖索引是一种查询的效果，利用explain的结果，extra列会出现：using index。
SQL性能优化的目标：至少要达到range级别，要求是ref级别，如果可以是consts最好。
创建组合索引的时候，区分度最高的在左边。
单张表的索引数量控制在5个以内，或不超过表字段个数的20%。
创建索引避免有如下误解：
- 宁滥勿缺。误认为一个查询就需要建一个索引。
- 宁缺勿滥。误认为索引会消耗空间、严重拖慢更新和新增速度。
- 抵制唯一索引。误认为业务的唯一性一律需要在应用层通过“先查后插”方式能解决。
根据实际业务需求，减少使用无法利用索引优化的order by查询语句。Order by、group by、distinct这些语句较为耗费CPU资源。
涉及到复杂SQL语句时，优先参考已有索引进行设计，通过执行explain，查看执行计划，利用索引，增加更多查询限制条件。
使用新的SELECT、UPDATE、DELETE语句时，都需要通过explain查看执行计划中的索引使用情况，尽量避免extra列出现：Using File Sort，Using Temporary。当执行计划中扫描的行数超过1000时，需要评估是否允许上线。需每日进行慢日志统计分析，处理慢日志语句。
explain解读：
- type：ALL, index, range, ref, eq_ref, const, system, NULL（从左到右，性能从差到好）。
- possible_keys：指出MySQL能使用哪个索引在表中找到记录，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。
- key：表示MySQL实际决定使用的键（索引），如果没有选择索引，键是NULL。要想强制MySQL使用或忽视possible_keys列中的索引，在查询中使用FORCE INDEX、USE INDEX 或者IGNORE INDEX。
- ref：哪些列或常量被用于查找索引列上的值。
- rows：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。
- Extra：
  
  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”。
  
  Using index：表示使用索引，如果只有 Using index，说明没有查询到数据表，只用索引表即完成了这个查询，这种情况为覆盖索引。如果同时出现Using where，代表使用索引来查找读取记录，也是可以用到索引的，但是需要查询到数据表。
  
  Using where：表示条件查询，如果不读取表的所有数据，或不是仅仅通过索引就可以获取所有需要的数据，则会出现 Using where。如果type列是ALL或index，而没有出现该信息，则你有可能在执行错误的查询，返回所有数据。
在WHERE条件列上使用函数，会导致索引失效。
示例：如 WHERE left(name, 5) = 'zhang'，left函数会导致name上的索引失效。

修改方案：可在业务侧修改该条件，不使用函数。当返回结果集较小时，业务侧过滤满足条件的行。
对于超大表，在索引使用上还需要遵循以下规范。
- 要根据查询有针对性的创建，考虑在WHERE和ORDER BY命令上涉及的列建立索引，可根据EXPLAIN来查看是否用了索引还是全表扫描。
- 值分布很稀少的字段不适合建索引，例如“性别”这种只有两三个值的字段。
- 字符字段不要做主键。
- 不用外键，由程序保证约束。
- 使用多列索引时主意顺序和查询条件保持一致，同时删除不必要的单列索引。
- 删除索引，要做充分论证，最好做数据备份。