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一文搞懂什么是MySQL前綴索引

更新時(shí)間：2022年09月29日 08:22:25 作者：鴨血粉絲Tang

所謂前綴索引，說(shuō)白了就是對(duì)文本的前幾個(gè)字符建立索引，有點(diǎn)類似于?Oracle?中對(duì)字段使用?Left?函數(shù)來(lái)建立函數(shù)索引，只不過(guò)?MySQL?的這個(gè)前綴索引在查詢時(shí)是內(nèi)部自動(dòng)完成匹配的。本文將通過(guò)示例詳細(xì)聊聊前綴索引，需要的可以參考一下

一、什么是前綴索引

所謂前綴索引，說(shuō)白了就是對(duì)文本的前幾個(gè)字符建立索引（具體是幾個(gè)字符在建立索引時(shí)去指定），比如以產(chǎn)品名稱的前 10 位來(lái)建索引，這樣建立起來(lái)的索引更小，查詢效率更快！

有點(diǎn)類似于 Oracle 中對(duì)字段使用 Left 函數(shù)來(lái)建立函數(shù)索引，只不過(guò) MySQL 的這個(gè)前綴索引在查詢時(shí)是內(nèi)部自動(dòng)完成匹配的，并不需要使用 Left 函數(shù)。

二、為什么要用前綴索引

可能有的同學(xué)會(huì)發(fā)出疑問(wèn)，為什么不對(duì)整個(gè)字段建立索引呢？

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)某個(gè)字段的數(shù)據(jù)量太大，而且查詢又非常的頻繁時(shí)，使用前綴索引能有效的減小索引文件的大小，讓每個(gè)索引頁(yè)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(zhǎng)，有的很短，如果完全按照全覆蓋來(lái)建索引，索引的存儲(chǔ)空間可能會(huì)非常的大，有的表如果索引創(chuàng)建的很多，甚至?xí)霈F(xiàn)索引存儲(chǔ)的空間都比數(shù)據(jù)表的存儲(chǔ)空間大很多，因此對(duì)于這種文本很長(zhǎng)的字段，我們可以截取前幾個(gè)字符來(lái)建索引，在一定程度上，既能滿足數(shù)據(jù)的查詢效率要求，又能節(jié)省索引存儲(chǔ)空間。

但是另一方面，前綴索引也有它的缺點(diǎn)，MySQL 中無(wú)法使用前綴索引進(jìn)行 ORDER BY 和 GROUP BY，也無(wú)法用來(lái)進(jìn)行覆蓋掃描，當(dāng)字符串本身可能比較長(zhǎng)，而且前幾個(gè)字符完全相同，這個(gè)時(shí)候前綴索引的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不明顯了，就沒(méi)有創(chuàng)建前綴索引的必要了。

因此這又回到一個(gè)概念，那就是關(guān)于索引的選擇性！

關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)表索引的選擇性，我會(huì)單獨(dú)開篇來(lái)講解，大家只需要記住一點(diǎn)：索引的選擇性越高則查詢效率越高，因?yàn)檫x擇性高的索引可以讓 MySQL 在查找時(shí)過(guò)濾掉更多的行，數(shù)據(jù)查詢速度更快！

當(dāng)某個(gè)字段內(nèi)容的前幾位區(qū)分度很高的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候采用前綴索引，可以在查詢性能和空間存儲(chǔ)方面達(dá)到一個(gè)很高的性價(jià)比。

那么問(wèn)題來(lái)了，怎么創(chuàng)建前綴索引呢？

三、怎么創(chuàng)建前綴索引

建立前綴索引的方式，方法很簡(jiǎn)單，通過(guò)如下方式即可創(chuàng)建！

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

其中prefix_length這個(gè)參數(shù)，就是前綴長(zhǎng)度的意思，通常通過(guò)如下方式進(jìn)行確認(rèn)，步驟如下：

第一步，先計(jì)算某字段全列的區(qū)分度。

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

第二步，然后再計(jì)算前綴長(zhǎng)度為多少時(shí)和全列的區(qū)分度最相似

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

最后，不斷地調(diào)整prefix_length的值，直到和全列計(jì)算出區(qū)分度相近，最相近的那個(gè)值，就是我們想要的值。

下面以某個(gè)測(cè)試表為例，數(shù)據(jù)體量在 100 萬(wàn)以上，表結(jié)構(gòu)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(cè)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字段為例，創(chuàng)建前綴索引，找出最合適的prefix_length值。

首先，我們大致計(jì)算一下name字段全列的區(qū)分度。

可以看到，結(jié)果為 0.9945，也就是說(shuō)全局不相同的數(shù)據(jù)率在99.45%這個(gè)比例。

下面我們一起來(lái)看看，不同的prefix_length值下，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)不重復(fù)比例。

當(dāng)prefix_length為5，區(qū)分度為0.2237

當(dāng)prefix_length為10，區(qū)分度為0.9944

當(dāng)prefix_length為11，區(qū)分度為0.9945

通過(guò)對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)prefix_length為11，最接近全局區(qū)分度，因此可以為name創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為11的前綴索引，創(chuàng)建索引語(yǔ)句如下：

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

下面，我們?cè)僭囋嚿厦婺莻€(gè)語(yǔ)句查詢！

創(chuàng)建前綴索引之后，查詢效率倍增！

四、使用前綴索引需要注意的事項(xiàng)

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(shuō)到了，當(dāng)某個(gè)索引的字符串列很大時(shí)，創(chuàng)建的索引也就變得很大，為了減小索引體積，提高索引的掃描速度，使用索引的前部分字符串作為索引值，這樣索引占用的空間就會(huì)大大減少，并且索引的選擇性也不會(huì)降低很多，這時(shí)前綴索引顯現(xiàn)的作用就會(huì)非常明顯，前綴索引本質(zhì)是索引查詢性能和存儲(chǔ)空間的一種平衡。

對(duì)于 BLOB 和 TEXT 列進(jìn)行索引，或者非常長(zhǎng)的 VARCHAR 列，就必須使用前綴索引，因?yàn)?MySQL 不允許索引它們的全部長(zhǎng)度。

但是如果某個(gè)字段內(nèi)容，比如前綴部分相似度很高，此時(shí)的前綴索引顯現(xiàn)效果就不會(huì)很明顯，采用覆蓋索引效果會(huì)更好！