1. 分批次創(chuàng)建索引怎么創(chuàng)建

在生產(chǎn)環(huán)境中，分批次創(chuàng)建索引 是一種有效的策略，尤其適用于處理大型數(shù)據(jù)表（如千萬(wàn)級(jí)數(shù)據(jù)），目的是減少對(duì)系統(tǒng)性能的影響，并避免長(zhǎng)時(shí)間鎖表。分批創(chuàng)建索引通常可以分為以下幾種方法：

方法 1：使用臨時(shí)表分批創(chuàng)建索引

這種方法通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)表，將原表的數(shù)據(jù)按批次分批插入到臨時(shí)表中，并在臨時(shí)表上添加索引，最后再交換原表和臨時(shí)表。這種方法不會(huì)影響生產(chǎn)表的查詢操作。

步驟：

創(chuàng)建臨時(shí)表： 創(chuàng)建一個(gè)與原表結(jié)構(gòu)相同的表，并在臨時(shí)表上添加索引。

CREATE TABLE temp_table LIKE original_table;
CREATE INDEX idx_column_name ON temp_table (column_name);

分批插入數(shù)據(jù)： 將原表數(shù)據(jù)分批插入到臨時(shí)表中。為了避免一次性插入過(guò)多數(shù)據(jù)導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間鎖定，可以按批次（比如每 10000 行）分批執(zhí)行插入操作。

INSERT INTO temp_table (columns) SELECT columns FROM original_table
WHERE condition LIMIT 10000 OFFSET 0;

• 逐步增加偏移量 (OFFSET)： 為了逐步插入數(shù)據(jù)，可以使用以下方法在每次插入后更新偏移量。
• 執(zhí)行一次批量插入后，更新 offset

INSERT INTO temp_table (columns)
SELECT columns FROM original_table WHERE condition LIMIT 10000 OFFSET 10000;

切換臨時(shí)表和原表： 在所有數(shù)據(jù)都插入到臨時(shí)表并且索引已創(chuàng)建完成后，你可以通過(guò)重命名表的方式將臨時(shí)表替換為原表：

RENAME TABLE original_table TO backup_table, temp_table TO
original_table;

如果操作成功完成，你可以刪除原來(lái)的備份表 backup_table，但保留數(shù)據(jù)和索引。

方法 2：使用分區(qū)表分批創(chuàng)建索引

按分區(qū)處理數(shù)據(jù)： 你可以選擇一個(gè)分區(qū)進(jìn)行索引創(chuàng)建，確保不會(huì)鎖定整個(gè)表。

CREATE INDEX idx_column_name ON original_table PARTITION (p1)
(column_name);

逐個(gè)分區(qū)創(chuàng)建索引： 如果表是基于某個(gè)字段分區(qū)的，你可以為每個(gè)分區(qū)單獨(dú)創(chuàng)建索引，逐個(gè)執(zhí)行每個(gè)分區(qū)上的索引創(chuàng)建操作。

CREATE INDEX idx_column_name ON original_table PARTITION (p1)
(column_name); CREATE INDEX idx_column_name ON original_table
PARTITION (p2) (column_name);

方法 3：在后臺(tái)創(chuàng)建索引 (使用 ONLINE 選項(xiàng))

如果使用的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎支持 ONLINE 索引創(chuàng)建（如 InnoDB），則可以避免在索引創(chuàng)建過(guò)程中鎖住整個(gè)表。ONLINE 索引創(chuàng)建可以在不鎖表的情況下進(jìn)行，從而對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的影響較小。

使用 ONLINE 創(chuàng)建索引： 在創(chuàng)建索引時(shí)加上 ALGORITHM=INPLACE 和 LOCK=NONE，以便在索引創(chuàng)建過(guò)程中避免對(duì)表的鎖定。

CREATE INDEX idx_column_name ON original_table (column_name) ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;

漸進(jìn)式創(chuàng)建索引： 如果需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)索引，可以分批次逐個(gè)創(chuàng)建。例如，先為 column1 創(chuàng)建索引，創(chuàng)建完成后再為 column2 創(chuàng)建索引，等等。

CREATE INDEX idx_column1 ON original_table (column1) ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;
CREATE INDEX idx_column2 ON original_table (column2) ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;

這樣做可以在索引創(chuàng)建期間保持表的可用性，并且對(duì)性能的影響較小。

方法 4：分批次執(zhí)行 ALTER TABLE

如果你使用 ALTER TABLE 來(lái)創(chuàng)建索引，也可以分批次執(zhí)行。在大表上創(chuàng)建索引時(shí)，通常會(huì)發(fā)生鎖表操作（尤其是在沒(méi)有使用 ONLINE 選項(xiàng)的情況下），因此在此情況下，要謹(jǐn)慎操作。

你可以通過(guò)將大表拆分成多個(gè)小表或者通過(guò)分批更新來(lái)減少鎖表的時(shí)間。

ALTER TABLE original_table ADD INDEX idx_column_name (column_name);

如果表的行數(shù)非常大，執(zhí)行時(shí)間可能會(huì)較長(zhǎng)，可能需要根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)負(fù)載選擇合適的時(shí)間窗口。

方法 5：使用 MySQL 的 pt-online-schema-change 工具

pt-online-schema-change 是 Percona Toolkit 中的一個(gè)工具，用于在生產(chǎn)環(huán)境中在線修改 MySQL 表結(jié)構(gòu)，包括創(chuàng)建索引，而不影響系統(tǒng)的可用性。這個(gè)工具會(huì)在后臺(tái)執(zhí)行表修改操作，并創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)表，確保整個(gè)過(guò)程不會(huì)影響到生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用。

pt-online-schema-change --alter "ADD INDEX idx_column_name (column_name)" --execute D=your_db,t=original_table

總結(jié)

分批次創(chuàng)建索引是一個(gè)優(yōu)化操作，在生產(chǎn)環(huán)境中尤為重要，尤其是在數(shù)據(jù)量大的情況下。常用的分批策略包括：

• 使用臨時(shí)表：先創(chuàng)建臨時(shí)表并插入數(shù)據(jù)，再為臨時(shí)表創(chuàng)建索引，最后交換表。
• 分區(qū)表處理：如果是分區(qū)表，按分區(qū)逐步創(chuàng)建索引。
• 使用 ONLINE 索引創(chuàng)建：使用 MySQL 支持的 ONLINE 選項(xiàng)減少對(duì)表的鎖定。
• 分批 ALTER TABLE：在不同時(shí)間點(diǎn)逐步添加索引。
• 使用 pt-online-schema-change 工具：在生產(chǎn)環(huán)境中安全地創(chuàng)建索引而不影響可用性。
• 通過(guò)合理的分批策略和工具，您可以在生產(chǎn)環(huán)境中有效地為大表創(chuàng)建索引，同時(shí)保持系統(tǒng)的高可用性。

2. 千萬(wàn)級(jí)的數(shù)據(jù)表加索引

1.評(píng)估需要索引的字段

• 首先，要評(píng)估和確定哪些字段需要索引。通常，可以考慮以下幾個(gè)方面：
• 查詢頻繁的字段：如果某個(gè)字段經(jīng)常出現(xiàn)在 WHERE 子句中，或作為排序依據(jù)，給該字段加索引可能會(huì)顯著提高查詢性能。
• JOIN 字段：用于連接的字段通常需要索引，因?yàn)樗饕梢约铀龠B接操作。
• 范圍查詢字段：用于 BETWEEN、>、< 等范圍查詢的字段加索引會(huì)提升性能。
• 唯一性要求的字段：如主鍵和唯一鍵，通常都應(yīng)該加索引。

2.選擇合適的索引類型

• 單列索引：針對(duì)查詢條件只涉及單一列的情況。
• 復(fù)合索引：當(dāng)查詢涉及多個(gè)列（特別是多個(gè) AND 條件的情況下），復(fù)合索引可以提高性能，但要注意索引列的順序非常重要。
• 全文索引：適用于文本搜索（如 MATCH … AGAINST）的場(chǎng)景。
• 空間索引：如果是地理數(shù)據(jù)，可以考慮使用空間索引（如 MySQL 的 SPATIAL 索引）。

3. 評(píng)估影響并準(zhǔn)備備份

創(chuàng)建索引會(huì)占用系統(tǒng)資源，可能會(huì)鎖定表或造成性能瓶頸，尤其是在大表上。為了確保安全，備份當(dāng)前數(shù)據(jù)是非常重要的。如果索引創(chuàng)建失敗或操作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，可以通過(guò)恢復(fù)備份來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)。

4. 索引創(chuàng)建策略

• 對(duì)于千萬(wàn)級(jí)數(shù)據(jù)表，直接在生產(chǎn)環(huán)境中創(chuàng)建索引可能會(huì)導(dǎo)致性能下降，甚至出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的鎖表情況。為了減少對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的影響，可以考慮以下策略：

4.1 使用 ONLINE 選項(xiàng)（如果支持）

MySQL 5.6 及以上版本支持使用 ONLINE 選項(xiàng)創(chuàng)建索引，可以在不鎖定表的情況下創(chuàng)建索引。這有助于避免對(duì)查詢和插入的干擾。

CREATE INDEX idx_column_name ON table_name (column_name) ONLINE;

4.2 分批次創(chuàng)建索引

• 如果表非常大，可以考慮分批次創(chuàng)建索引。假設(shè)表的數(shù)據(jù)分布有一定規(guī)律，可以將數(shù)據(jù)分成多個(gè)部分，逐步進(jìn)行索引創(chuàng)建。
• 可以通過(guò)分區(qū)表（Partitioning）或根據(jù)某些條件（如日期、范圍）選擇性地創(chuàng)建索引。創(chuàng)建索引時(shí)使用 ALGORITHM=INPLACE，可以減少表的鎖定時(shí)間。

4.3 低流量時(shí)段執(zhí)行索引創(chuàng)建

在生產(chǎn)環(huán)境中，通常有低流量時(shí)段，可以通過(guò)定時(shí)任務(wù)在低峰期執(zhí)行索引創(chuàng)建。

4.4 逐步添加索引

對(duì)于已經(jīng)有索引的大表，逐步添加索引可以避免一次性創(chuàng)建多個(gè)索引造成的負(fù)載過(guò)高。每次添加一個(gè)索引后，評(píng)估系統(tǒng)性能，確保沒(méi)有重大性能瓶頸后再添加下一個(gè)。

4.5 使用 pt-online-schema-change 工具

Percona Toolkit 提供的 pt-online-schema-change 工具可以在不中斷服務(wù)的情況下安全地對(duì)表結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改（如創(chuàng)建索引）。該工具通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)新的表來(lái)實(shí)現(xiàn)更改，并通過(guò)觸發(fā)器同步數(shù)據(jù)，這樣對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的影響較小。

pt-online-schema-change --alter “ADD INDEX idx_column_name
(column_name)” D=your_db,t=your_table --execute

5. 監(jiān)控性能影響

創(chuàng)建索引的過(guò)程中，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的性能非常重要。特別是在生產(chǎn)環(huán)境中，創(chuàng)建索引可能會(huì)導(dǎo)致：

• CPU、內(nèi)存使用率：大量索引創(chuàng)建可能會(huì)占用 CPU 和內(nèi)存資源。
• 磁盤 I/O：索引創(chuàng)建需要讀取和寫入大量數(shù)據(jù)，可能會(huì)導(dǎo)致磁盤 I/O 高峰。
• 鎖競(jìng)爭(zhēng)：在不支持 ONLINE 索引創(chuàng)建的情況下，表會(huì)被鎖定，可能會(huì)影響到其他查詢的執(zhí)行。
• 使用監(jiān)控工具（如 MySQL Enterprise Monitor、Prometheus + Grafana、Percona Monitoring and Management）來(lái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的性能指標(biāo)，確保索引創(chuàng)建過(guò)程中的負(fù)載不會(huì)過(guò)高。

6. 創(chuàng)建索引時(shí)注意事項(xiàng)

• 選擇合適的字段：確保你創(chuàng)建的索引能滿足實(shí)際查詢的需求。如果一個(gè)索引不會(huì)被查詢使用，創(chuàng)建它將浪費(fèi)存儲(chǔ)空間并影響寫入性能。
• 避免過(guò)多的索引：雖然索引可以提高查詢性能，但它們也會(huì)增加數(shù)據(jù)插入、更新和刪除的成本。過(guò)多的索引會(huì)影響寫入性能，所以應(yīng)盡量避免冗余索引。
• 定期檢查索引使用情況：使用 SHOW INDEX 查看當(dāng)前索引的使用情況，定期清理不再使用的索引。

7. 測(cè)試

在生產(chǎn)環(huán)境部署前，建議在開發(fā)或測(cè)試環(huán)境中進(jìn)行充分的測(cè)試，模擬生產(chǎn)環(huán)境的負(fù)載和查詢模式，確保新添加的索引不會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生負(fù)面影響。

測(cè)試內(nèi)容包括：

- 測(cè)試創(chuàng)建索引所需的時(shí)間和資源消耗。

- 測(cè)試新索引對(duì)查詢性能的提升（或者可能帶來(lái)的性能問(wèn)題）。

- 測(cè)試索引創(chuàng)建過(guò)程中的系統(tǒng)資源消耗和響應(yīng)時(shí)間。

8. 優(yōu)化索引策略

在數(shù)據(jù)量不斷增長(zhǎng)的情況下，索引的設(shè)計(jì)也需要隨之調(diào)整。考慮以下方面來(lái)持續(xù)優(yōu)化：

• 定期刪除不再使用的索引。
• 對(duì)查詢模式進(jìn)行分析，調(diào)整索引的設(shè)計(jì)，使用復(fù)合索引來(lái)提升查詢性能。
• 考慮使用分區(qū)表來(lái)更好地管理大表數(shù)據(jù)。

總結(jié)

• 在生產(chǎn)環(huán)境對(duì)千萬(wàn)級(jí)數(shù)據(jù)表加索引時(shí)，需要避免直接在高峰期操作，盡量使用低流量時(shí)段進(jìn)行操作。
• 使用 ONLINE 選項(xiàng)或工具如 pt-online-schema-change 來(lái)減少對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的影響。
• 定期監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的性能，確保索引創(chuàng)建過(guò)程中不會(huì)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)造成過(guò)大的負(fù)擔(dān)。
• 測(cè)試和優(yōu)化索引設(shè)計(jì)，避免創(chuàng)建冗余的索引。

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