50-MySQL-索引8.0新特性

一、降序索引

降序索引以降序存储键值。MySQL在8.0版本之前创建的仍然是升序索引,使用时进行反向扫描,这大大降低了数据库的效率。在某些场景下,降序索引意义重大。如一个查询,需要对多个列进行排序,且顺序要求不一致,那么使用降序索引将会避免数据库使用额外的文件排序操作,从而提高性能。

  • 创建降序索引
CREATE TABLE ts1
(
    a INT,
    b INT,
    INDEX idx_a_b (a, b DESC)
);
  • 为了测试降序索引的优点,需要通过存储过程为表ts1创建一些数据
DELIMITER $
CREATE PROCEDURE ts_insert()
BEGIN
    DECLARE i INT DEFAULT 1;
    WHILE i < 10000
        DO
            INSERT INTO ts1 SELECT RAND() * 80000, RAND() * 80000;
            SET i = i + 1;
        END WHILE;
    COMMIT;
END $
DELIMITER ;
  • ts1表中数据
SELECT count(*)
FROM ts1;
image.png

1.1、使用逆序索引

  • 使用 EXPLAIN 分析
EXPLAIN
SELECT *
FROM ts1
ORDER BY a, b DESC
LIMIT 100;
  • EXPLAIN分析结果
    EXPLAIN分析结果.png
    • 1、扫描 100 行
    • 2、使用Index

1.2、使用正序索引

  • 先删除索引
DROP INDEX idx_a_b ON ts1;
  • 添加正序索引
ALTER TABLE ts1
ADD INDEX idx_a_b(a, b);
image.png
  • 使用 EXPLAIN 分析
EXPLAIN
SELECT *
FROM ts1
ORDER BY a, b DESC
LIMIT 100;
  • EXPLAIN分析结果
    EXPLAIN分析结果.png
    • 1、扫描9909行
    • 2、使用index
    • 3、使用 Using filesort

1.3、不加索引

  • EXPLAIN分析结果
    EXPLAIN分析结果.png
    • 1、扫描9909行
    • 2、使用 Using filesort

1.4、小结

  • 1、 Using filesort 是MySQL中一种速度比较慢外部排序,能避免是最好的。多数情况下,管理员可以通过优化索引来尽量避免出现Using filesort,从而提高数据库执行速度。

  • 2、 降序索引只对查询中特定的排序顺序有效,如果使用不当,反而查询效率更低。例如,上述查询排序条件改为order by a desc, b desc

  • 3、验证 2

  • 3.1、当前b为逆序索引
    b为逆序索引.png
  • 3.1、执行EXPLAIN

EXPLAIN
SELECT *
FROM ts1
ORDER BY a DESC , b DESC
LIMIT 100;
  • 3.1、EXPLAIN结果
    EXPLAIN结果.png
  • 3.2、当前b为正序索引
    当前b为正序索引.png
  • 3.2、执行EXPLAIN

EXPLAIN
SELECT *
FROM ts1
ORDER BY a DESC , b DESC
LIMIT 100;
  • 3.2、EXPLAIN结果
    EXPLAIN结果.png

二、隐藏索引

在MySQL 5.7版本及之前,只能通过显式的方式删除索引。此时,如果发现删除索引后出现错误,又只能通过显式创建索引的方式将删除的索引创建回来。如果数据表中的数据量非常大,或者数据表本身比较大,这种操作就会消耗系统过多的资源,操作成本非常高。
MySQL 8.x开始支持 隐藏索引(invisible indexes) ,只需要将待删除的索引设置为隐藏索引,使查询优化器不再使用这个索引(即使使用force index(强制使用索引),优化器也不会使用该索引),验证将索引设置为隐藏索引后系统不受任何响应,就可以彻底删除索引。 这种通过先将索引设置为隐藏索引,再删除索引的方式就是软删除
同时,如果想验证某个索引删除之后的查询性能影响,就可以暂时隐藏该索引
!!!注意:主键不能被设置为隐藏索引。当表中没有显示主键时,表中第一个唯一非空索引会成为隐式主键,也不能设置为隐藏索引

1、创建隐藏索引

索引默认是可见的,在使用CREATE TABLECREATE INDEX或者ALTER TABLE等语句时可以通过VISIBLE或者INVISIBLE关键词设置索引的可见性。

1.1、创建表时直接创建隐藏索引

  • 语法形式
CREATE TABLE tablename
(
    propname1 type1[CONSTRAINT1],
    propname2 type2[CONSTRAINT2],
    ……propnamen typen,
    INDEX [indexname](propname1 [(length)]) INVISIBLE
);
  • 上述语句比普通索引多了一个关键字INVISIBLE,用来标记索引为不可见索引

1.2、在已经存在的表上通过CREATE INDEX创建隐藏索引

  • 语法形式
CREATE INDEX indexname ON tablename (propname[(length)]) INVISIBLE;

1.3、在已经存在的表上通过ALTER TABLE创建隐藏索引

  • 语法形式
ALTER TABLE tablename
    ADD INDEX indexname (propname [(length)]) INVISIBLE;

1.4、切换索引可见状态 已存在的索引可通过如下语句切换可见状态

  • 切换成隐藏索引
ALTER TABLE tablename ALTER INDEX index_name INVISIBLE; 
  • 切换成非隐藏索引
ALTER TABLE tablename ALTER INDEX index_name VISIBLE;
  • 注意

当索引被隐藏时,它的内容仍然是和正常索引一样实时更新的。如果一个索引需要长期被隐藏,那么可以将其删除,因为索引的存在会影响插入、更新和删除的性能

1.5、 使隐藏索引对查询优化器可见(功能有些鸡肋,不推荐)

在MySQL 8.x版本中,为索引提供了一种新的测试方式,可以通过查询优化器的一个开关(use_invisible_indexes)来打开某个设置,使隐藏索引对查询优化器可见。如果 use_invisible_indexes设置为off(默认),优化器会忽略隐藏索引。如果设置为on,即使隐藏索引不可见,优化器在生成执行计划时仍会考虑使用隐藏索引。

  • 查看查询优化器的开关设置
SELECT @@optimizer_switch;
index_merge=ON,
index_merge_union=ON,
index_merge_sort_union=ON,
index_merge_intersection=ON,
engine_condition_pushdown=ON,
index_condition_pushdown=ON,
mrr=ON,
mrr_cost_based=ON,
block_nested_loop=ON,
batched_key_access=off,
materialization=ON,
semijoin=ON,
loosescan=ON,
firstmatch=ON,
duplicateweedout=ON,
subquery_materialization_cost_based=ON,
use_index_extensions=ON,
condition_fanout_filter=ON,
derived_merge=ON,
use_invisible_indexes=off,
skip_scan=ON,
hash_join=ON,
subquery_to_derived=off,
prefer_ordering_index=ON,
hypergraph_optimizer=off,
derived_condition_pushdown=ON
  • use_invisible_indexes=off,此属性配置值为off,说明隐藏索引默认对查询优化器不可见

  • 使隐藏索引对查询优化器可见,需要在MySQL命令行执行如下命令

SET SESSION optimizer_switch = "use_invisible_indexes=on";
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