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mysql中什麼是前綴索引

青灯夜游
青灯夜游原創
2023-04-04 15:59:463021瀏覽

在mysql中,前綴索引是一種特殊索引類型,是對文字的前幾個字元建立索引;這種索引類型可以在一定程度上減少索引的大小,可以更有效率地處理一些特定的查詢操作。通常情況下,索引長度應該越短越好,因為短索引可以減少索引的大小,但是如果索引長度太短,可能會出現索引失效的情況,導致查詢效率反而變慢;因此,在使用前綴索引時,需要根據具體情況選擇適當的索引長度。

mysql中什麼是前綴索引

本教學操作環境:windows7系統、mysql8版本、Dell G3電腦。

一、什麼是前綴索引

MySQL是一款廣泛使用的關聯式資料庫管理系統,它在資料儲存和檢索方面具有很高的效率和靈活性。在MySQL中,索引是一種用於加速查詢操作的資料結構,它可以大幅提高查詢的速度和效率。而前綴索引則是MySQL中的一種特殊索引類型,它可以更有效率地處理一些特定的查詢操作。

所謂前綴索引,說白了就是對文字的前幾個字元建立索引(具體是幾個字元在建立索引時去指定),例如以產品名稱的前10 位來建立索引,這樣建立起來的索引更小,查詢效率更快!

前綴索引是指只索引字串的前綴部分,而不是整個字串。這種索引類型可以在一定程度上減少索引的大小,例如,如果有一個包含一千萬個字串的表,每個字串的長度為100個字符,如果使用完整字串作為索引,那麼索引大小將會非常大,查詢效率也會很低。但如果只索引字串的前10個字符,那麼索引大小就會大大減小,而且查詢效率也會明顯提高。

有點類似 Oracle 中對欄位使用 Left 函數來建立函數索引,只不過 MySQL 的這個前綴索引在查詢時是內部自動完成匹配的,並不需要使用 Left 函數。

在MySQL中,使用前綴索引需要指定索引的長度。通常情況下,索引長度應該越短越好,因為短索引可以減少索引的大小,但是如果索引長度太短,可能會出現索引失效的情況,導致查詢效率反而變慢。因此,在使用前綴索引時,需要根據具體情況選擇適當的索引長度。

二、為什麼要用前綴索引

可能有的同學會發出疑問,為什麼不對整個欄位建立索引呢?

一般來說,當某個欄位的資料量太大,而且查詢又非常的頻繁時,使用前綴索引能有效的減少索引檔案的大小,讓每個索引頁可以儲存更多的索引值,從而提高了索引查詢的速度。

例如,客戶店鋪名稱,有的名稱很長,有的很短,如果完全按照全覆蓋來建索引,索引的存儲空間可能會非常的大,有的表如果索引創建的很多,甚至會出現索引存儲的空間都比數據表的存儲空間大很多,因此對於這種文本很長的字段,我們可以截取前幾個字符來建索引,在一定程度上,既能滿足資料的查詢效率需求,又能節省索引儲存空間。

但另一方面,前綴索引也有它的缺點,MySQL 中無法使用前綴索引進行ORDER BY 和GROUP BY,也無法用來進行覆蓋掃描,當字串本身可能比較長,而且前幾個字元完全相同,這個時候前綴索引的優勢已經不明顯了,就沒有創建前綴索引的必要了。

因此這又回到一個概念,那就是關於索引的選擇性

關於資料庫表索引的選擇性,我會單獨開篇來講解,大家只需要記住一點:索引的選擇性越高則查詢效率越高,因為選擇性高的索引可以讓MySQL 在尋找時過濾掉更多的行,資料查詢速度更快!

當某個欄位內容的前幾位區分度很高的時候,這個時候採用前綴索引,可以在查詢效能和空間儲存方面達到一個很高的性價比

那麼問題來了,要怎麼創建前綴索引呢?

三、怎麼建立前綴索引

建立前綴索引的方式,方法很簡單,可以透過以下方式建立!

ALTER TABLE table_name ADD KEY(column_name(prefix_length));

其中prefix_length這個參數,就是前綴長度的意思,通常透過以下方式確認,步驟如下:

##第一步,先計算某欄位全列的區分度。

SELECT COUNT(DISTINCT column_name) / COUNT(*) FROM table_name;
第二步,然後再計算前綴長度為多少時和全列的區分度最相似

SELECT COUNT(DISTINCT LEFT(column_name, prefix_length)) / COUNT(*) FROM table_name;

最后,不断地调整prefix_length的值,直到和全列计算出区分度相近,最相近的那个值,就是我们想要的值。

下面以某个测试表为例,数据体量在 100 万以上,表结构如下!

CREATE TABLE `tb_test` (
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(100) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

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测试一下正常的带name条件查询,效率如下:

select * from tb_test where name like '1805.59281427%'

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我们以name字段为例,创建前缀索引,找出最合适的prefix_length值

首先,我们大致计算一下name字段全列的区分度。

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可以看到,结果为 0.9945,也就是说全局不相同的数据率在99.45%这个比例。

下面我们一起来看看,不同的prefix_length值下,对应的数据不重复比例。

prefix_length5,区分度为0.2237

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prefix_length10,区分度为0.9944

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prefix_length11,区分度为0.9945

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通过对比,我们发现当prefix_length11,最接近全局区分度,因此可以为name创建一个长度为11的前缀索引,创建索引语句如下:

alter table tb_test add key(name(11));

下面,我们再试试上面那个语句查询!

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创建前缀索引之后,查询效率倍增

四、使用前缀索引需要注意的事项

是不是所有的字段,都适合用前缀索引呢?

答案显然不是,在上文我们也说到了,当某个索引的字符串列很大时,创建的索引也就变得很大,为了减小索引体积,提高索引的扫描速度,使用索引的前部分字符串作为索引值,这样索引占用的空间就会大大减少,并且索引的选择性也不会降低很多,这时前缀索引显现的作用就会非常明显,前缀索引本质是索引查询性能和存储空间的一种平衡。

对于 BLOB 和 TEXT 列进行索引,或者非常长的 VARCHAR 列,就必须使用前缀索引,因为 MySQL 不允许索引它们的全部长度。

但是如果某个字段内容,比如前缀部分相似度很高,此时的前缀索引显现效果就不会很明显,采用覆盖索引效果会更好!

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