MySQL实战 | 11 怎么给字符串字段加索引?

两种:

  • 全字段索引
  • 前缀索引

举例:

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mysql> create table SUser(
ID bigint unsigned primary key,
email varchar(64),
...
)engine=innodb;

可以对 email 字段创建全字段索引,或者前缀索引。

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mysql> alter table SUser add index index1(email);

mysql> alter table SUser add index index2(email(6));

区别

全字段索引

前缀索引

1、全字段索引占用空间大,前缀索引占用空间小;
2、全字段索引查询效率高,前缀索引则会增加额外的记录扫描次数。

执行过程

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select id,name,email from SUser where email='zhangssxyz@xxx.com';

1、全字段索引

① 从 index1 索引树中找到索引值是 zhangssxyz@xxx.com 的记录,然后得到主键值;
② 根据主键值获取到该行的完整数据(回表),再判断 email 是否满足条件,将这行记录加入结果集;
③ 沿着索引树继续查找下一条满足条件的数据,若不满足,循环结束;

2、前缀索引

① 从 index2 索引树上查找索引值是 zhangs 的记录,找到一条后,得到主键值;
② 根据主键值获取到该行的完整数据(回表),再判断 email 是否满足条件,将这行记录加入结果集;
③ 沿着索引树继续查找下一条满足条件的数据,发现仍然满足条件,重复上面的操作;
④ 重复上一步,直到在 index2 上取到的值不满足条件,循环结束。

很明显,使用前缀索引,导致查询次数增多。

如何减少前缀索引查询次数?

区分度,区分度越高,前缀重复的可能性越小,进而,查询次数就越少。

通过如下语句,可以查询到不通前缀长度,分别有多少个不同的值:

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mysql> select 
count(distinct email) as L
count(distinct left(email,4))as L4,
count(distinct left(email,5))as L5,
count(distinct left(email,6))as L6,
count(distinct left(email,7))as L7,
from SUser;

自己可以预先设定一个可以接受的重复比例,比如大于 L * 95%。

前缀索引对覆盖索引的影响

使用前缀索引将无法利用覆盖索引的优化。

查询时,系统并不确定前缀索引的定义是否截断了完整信息。

前缀索引的优化

1、倒序存储

适合字段值前面部分重复度高,后半部分重复度低,这时可以倒序存储数据。

查询时可以这么写:

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mysql> select field_list from t where id_card = reverse('input_id_card_string');

2、做 hash

新增一个字段,专门存储字段的 hash 值:

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mysql> alter table t add id_card_crc int unsigned, add index(id_card_crc);

每次插入数据时,都要调用 crc32() 这个函数得到校验码填到这个新字段。

这个字段有可能重复,需要联合判断 id_card 的值是否精确相同。

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mysql> select field_list from t where id_card_crc=crc32('input_id_card_string') and id_card='input_id_card_string'

二者的区别

1、都不支持范围查询
2、hash 字段需要额外的空间
3、CPU 消耗:倒序插入时需要额外调用 reverse 函数,hash 需要调用 crc32() 函数。reverse 函数消耗的 CPU 更小一些;
4、hash 字段方式的查询效率更高,因为计算出来的 hash 值重复的可能性较小,扫描次数接近于 1

总结

1、直接创建完整索引,这样可能比较占用空间;
2、创建前缀索引,节省空间,但会增加查询扫描次数,并且不能使用覆盖索引;
3、倒序存储,再创建前缀索引,用于绕过字符串本身前缀的区分度不够的问题;
4、创建 hash 字段索引,查询性能稳定,有额外的存储和计算消耗,跟第三种方式一样,都不支持范围扫描。

如何选择?

当数据量大时,一个学校每年预估 2 万新生,50 年才 100 万记录,能节省多少空间,直接全字段索引。省去了开发转换及局限性风险,碰到超大量迫不得已再用后两种办法。从业务量预估优化和收益,这不失为一个不错的想法。

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