从MySQL优化的角度来看:数据库回表与索引

发表于:2020-5-29 10:09

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 作者:佚名    来源:老男孩的成长之路

  回表的概念
  先得出结论,根据下面的实验。如果我要获得['liu','25']这条记录。需要什么步骤。
  1.先通过['liu']记录对应到普通索引index(name),获取到主键id:4.
  2.再通过clustered index,定位到行记录。也就是上面说的这条['liu','25']记录数据。
  因此,上述就是说的回表查询,先定位主键值,再定位行记录。多扫了一遍索引树。
  当然,也就多耗费了CPU,IO,内存等。
  1.stu_info表案例
   create table stu_info (
  id int primary key,
  name varchar(20),
  age int,
  index(name)
  )
  2.查看刚刚建立的表结构
   mysql> show create table stu_info\G;
  *************************** 1\. row ***************************
  Table: stu_info
  Create Table: CREATE TABLE `stu_info` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `name` varchar(20) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
  `age` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `name` (`name`)
  ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin
  1 row in set (0.00 sec)
  3.插入测试数据
   insert into stu_info values(1,'zhang',20);
  insert into stu_info values(4,'liu',25);
  insert into stu_info values(7,'huang',19);
  insert into stu_info values(10,'allen',27);
  insert into stu_info values(30,'benjiemin',27);
  insert into stu_info values(16,'roger',27);
  insert into stu_info values(28,'peter',16);
  commit
  4.分析过程
  我们来分析这几条数据的索引。由于我们name这个列建立了索引。所以name索引存储会按照【a~z】顺序排列。通过select语句,可以得到一些感性认识。如下:
   mysql> select name from stu_info;
  +-----------+
  | name      |
  +-----------+
  | allen     |
  | benjiemin |
  | huang     |
  | liu       |
  | peter     |
  | roger     |
  | zhang     |
  +-----------+
  上述的普通索引secondary index在B+树存储格式可能如下:
  根据旧金山大学提供的可视化B+tree的效果。
  其可视化地址为:https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BPlusTree.html
  如下图:
  
  我在根据上面的图,画一个自己的。如下图所示:
  
  也能看到name这几个数据建立的B+树是怎么样的。也能看到我需要找到[liu]这个元素的话,需要两次查找。
  但是,如果我的需求是,除了获取name之外还需要获取age的话。这里就需要回表了。为什么?因为我找不到age数据。
  普通索引的叶子节点,只存主键。
  那么clustered index聚集索引是如何保存的呢?继续使用上述可视化工具,再分析一波。
  
  上图是聚集索引的示意图。转化为我的图如下:
  
  所以,name='liu'查询liu的年龄,是需要回表的。首先查询普通索引的B+树,再查询聚集索引的B+树。最后得到liu的那条行记录。
  5.执行计划
  我们也可以通过执行计划来分析一下,如下:
   mysql> explain select id,name,age from stu_info where name='liu'\G;
  *************************** 1\. row ***************************
  id: 1
  select_type: SIMPLE
  table: stu_info
  type: ref
  possible_keys: name
  key: name
  key_len: 63
  ref: const
  rows: 1
  Extra: Using index condition
  1 row in set (0.00 sec)
  看到Using index condition,我们这里用到了回表。
  如果不取age,只取id和name的话,那么。就不需要回表。如下实验,继续看执行计划:
   mysql> explain select id,name from stu_info where name='liu'\G;
  *************************** 1\. row ***************************
  id: 1
  select_type: SIMPLE
  table: stu_info
  type: ref
  possible_keys: name
  key: name
  key_len: 63
  ref: const
  rows: 1
  Extra: Using where; Using index
  1 row in set (0.00 sec)
  那么,如果我们不想回表,不想多做IO的话。我们可以通过建立组合索引来解决这个问题。通过
   ALTER TABLE stu_info DROP INDEX  name;
  alter table stu_info add key(name,age);
  我们再继续看执行计划,如下:
   mysql> explain select name,age from stu_info where name='liu'\G;
  *************************** 1\. row ***************************
  id: 1
  select_type: SIMPLE
  table: stu_info
  type: ref
  possible_keys: name
  key: name
  key_len: 63
  ref: const
  rows: 1
  Extra: Using where; Using index
  1 row in set (0.00 sec)
  可以看到额外信息是Using where; Using index而不是Using index condition也就没有用到回表了。

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