什麼是前綴索引?

一、什麼是前綴索引?

所謂前綴索引,說白了就是對文本的前幾個字符建立索引(具體是幾個字符在建立索引時去指定),比如以產品名稱的前 10 位來建索引,這樣建立起來的索引更小,查詢效率更快!

有點類似於 Oracle 中對字段使用 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。

二、爲什麼要用前綴索引?

可能有的同學會發出疑問,爲什麼不對整個字段建立索引呢?

一般來說,當某個字段的數據量太大,而且查詢又非常的頻繁時,使用前綴索引能有效的減小索引文件的大小,讓每個索引頁可以保存更多的索引值,從而提高了索引查詢的速度。

比如,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,既能滿足數據的查詢效率要求,又能節省索引存儲空間。

但是另一方面,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,當字符串本身可能比較長,而且前幾個字符完全相同,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

關於數據庫表索引的選擇性,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,因爲選擇性高的索引可以讓 MySQL 在查找時過濾掉更多的行,數據查詢速度更快!

當某個字段內容的前幾位區分度很高的時候,這個時候採用前綴索引,可以在查詢性能和空間存儲方面達到一個很高的性價比

那麼問題來了,怎麼創建前綴索引呢?

三、怎麼創建前綴索引?

建立前綴索引的方式,方法很簡單,通過如下方式即可創建!

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,通常通過如下方式進行確認,步驟如下:

第一步,先計算某字段全列的區分度。

SELECT COUNT(DISTINCT column_name) / COUNT(*) FROM table_name;

第二步,然後再計算前綴長度爲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;

最後,不斷地調整prefix_length的值,直到和全列計算出區分度相近,最相近的那個值,就是我們想要的值。

下面以某個測試表爲例,數據體量在 100 萬以上,表結構如下!

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;

測試一下正常的帶name條件查詢,效率如下:

select * from tb_test where name like '1805.59281427%'

我們以name字段爲例,創建前綴索引,找出最合適的prefix_length

首先,我們大致計算一下name字段全列的區分度。

可以看到,結果爲 0.9945,也就是說全局不相同的數據率在99.45%這個比例。

下面我們一起來看看,不同的prefix_length值下,對應的數據不重複比例。

  • prefix_length5,區分度爲0.2237

  • prefix_length10,區分度爲0.9944

  • prefix_length11,區分度爲0.9945

通過對比,我們發現當prefix_length11,最接近全局區分度,因此可以爲name創建一個長度爲11的前綴索引,創建索引語句如下:

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

下面,我們再試試上面那個語句查詢!

創建前綴索引之後,查詢效率倍增

四、使用前綴索引需要注意的事項?

是不是所有的字段,都適合用前綴索引呢?

答案顯然不是,在上文我們也說到了,當某個索引的字符串列很大時,創建的索引也就變得很大,爲了減小索引體積,提高索引的掃描速度,使用索引的前部分字符串作爲索引值,這樣索引佔用的空間就會大大減少,並且索引的選擇性也不會降低很多,這時前綴索引顯現的作用就會非常明顯,前綴索引本質是索引查詢性能和存儲空間的一種平衡。

對於 BLOB 和 TEXT 列進行索引,或者非常長的 VARCHAR 列,就必須使用前綴索引,因爲 MySQL 不允許索引它們的全部長度。

但是如果某個字段內容,比如前綴部分相似度很高,此時的前綴索引顯現效果就不會很明顯,採用覆蓋索引效果會更好!

五、小結

好了,本文主要圍繞前綴索引做了一次初步的知識講解,具體數據庫表索引的選擇性,還需要結合業務實際需求來考慮!

今天就說這麼多,後面的問題,我們繼續再扯!

六、參考

1、CSDN - Java架構設計 - 一篇文章弄懂前綴索引

2、知乎 - Java編程宇宙 - 什麼是前綴索引

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章