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MySQL索引
MySQL的Innodb存储引擎的索引分为聚集索引和非聚集索引两大类
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特点:B+树叶子节点存储行数据
一个表中,必须有一个聚集索引,只能有一个聚集索引,Innodb通常把一个表的主键索引作为聚集索引,如果没有主键InnoDB会选择一个唯一索引代替。如果没有这样的索引,InnoDB会隐式的定义一个主键来作为聚集索引,这个字段为6个字节,类型为长整形。
利用主键索引查找行数据是最快的,建议使用自增主键原因是利于索引树的构建(主键自增写入时新插入的数据不会影响到原有页,插入效率高;但是如果主键是无序的或者随机的,那每次的插入可能会导致原有页频繁的分裂,影响插入效率)
特点:B+树叶子节点存储主键ID
一个表中可以有多个非聚集索引,每个非聚集索引即是一棵B+树
通过非聚集索引查找数据时,需要先在非聚集索引上找到主键ID,再从聚集索引获取行数据,这个过程就称之为回表
B树索引中的B树实际上是B+树,至于为什么使用B+树而不使用B树或者红黑树的原因在另外的文章中有提及。
特点:
特点:类似JDK中的HashMap,但无法支持范围查询
特点:使用的算法仍然是B树索引,不同的就是索引列的值必须唯一
对于普通索引来说,查找到满足条件的第一个记录后,需要查找下一个记录,直到碰到第一个不满足条件的记录。
对于唯一索引来说,由于索引定义了唯一性,查找到第一个满足条件的记录后,就会停止继续检索,提升索引性能
另外插入行时会构建该唯一索引,假如索引值重复将插入失败,适合业务上做唯一性检验
通过建立倒排索引,可以极大的提升检索效率,解决判断字段是否包含的问题,但是业务上一般都不采用这种索引,而是使用ES处理全文搜索需求
仅对某个特定字段建立的索引,如(biz_id)
对多个字段建立的索引,如(biz_id,type)
我要对mysql中的数据建立倒排索引应该怎么
先确认自己的mysql服务进程mysqld在运行着,可以使用ps aux | grep mysql看看
Gemfile中加入gem 'mysql2'
确认mysql帐号密码正确,一般安装好的都是mysql默认都是用户名root,无密码,这样是可以直接登录的
你需要先使用mysql链接mysqld(第一步开启的服务端),之后手动创建blog_db数据库,rails是不会自动创建mysql的数据库的(里面的各个表你不需要创建,这是active_record的工作)。
看你error log应该是mysqld没运行!
MYSQL存储引擎InnoDB(二十三):排序索引构建
InnoDB在创建或重建索引时执行批量加载,而不是一次插入一个索引记录。这种索引创建方法也称为排序索引构建。空间索引不支持排序索引构建。
索引构建分为三个阶段。在第一阶段, 扫描聚集索引,生成索引条目并添加到排序缓冲区。当排序缓冲区变满时,条目将被排序并写入临时中间文件。此过程也称为 “运行”。在第二阶段,将一个或多个运行写入临时中间文件,对文件中的所有条目执行合并排序。在第三个也是最后一个阶段,排序后的条目被插入到 B-tree中。
在引入排序索引构建之前,使用插入 API 将索引条目一次插入 B 树中的一条记录。此方法涉及打开 B 树 游标以查找插入位置,然后使用 乐观插入将条目插入 B 树页面。如果由于页面已满而导致插入失败, 则将执行悲观插入,这涉及打开 B-tree 游标并根据需要拆分和合并 B-tree 节点以找到条目空间。这种“自上而下”的弊端建立索引的方法是搜索插入位置的成本以及 B 树节点的不断拆分和合并。
排序索引构建使用“自下而上”建立索引的方法。使用这种方法,对最右侧叶页的引用保存在 B 树的所有级别。分配必要 B 树深度的最右侧叶页,并根据其排序顺序插入条目。一旦叶页已满,就会将节点指针附加到父页,并为下一次插入分配一个兄弟叶页。这个过程一直持续到所有条目都被插入,这可能导致插入到根级别。分配同级页时,释放对先前固定叶页的引用,新分配的叶页成为最右边的叶页和新的默认插入位置。
要为将来的索引增长留出空间,您可以使用innodb_fill_factor变量来保留一定百分比的 B 树页面空间。例如,设置 innodb_fill_factor为 80 会在排序索引构建期间保留 B 树页面中 20% 的空间。此设置适用于 B 树的叶子页面和非叶子页面。它不适用于用于 TEXT或 BLOB条目的外部页面。保留的空间量可能与配置不完全相同,因为innodb_fill_factor值被解释为提示而不是硬限制。
全文索引支持排序索引构建 。以前,SQL 用于将条目插入全文索引。
对于压缩表,以前的索引创建方法将条目附加到压缩页和未压缩页。当修改日志(表示压缩页面上的可用空间)变满时,将重新压缩压缩页面。如果由于空间不足而导致压缩失败,则页面将被拆分。使用排序索引构建,条目仅附加到未压缩的页面。当一个未压缩的页面变满时,它就会被压缩。自适应填充用于确保在大多数情况下压缩成功,但如果压缩失败,则会拆分页面并再次尝试压缩。这个过程一直持续到压缩成功。
在排序索引构建期间禁用重做日志记录。相反,有一个 检查点来确保索引构建可以承受意外退出或失败。检查点强制将所有脏页写入磁盘。在排序索引构建期间,页面清理线程会定期收到信号以刷新 脏页,以确保可以快速处理检查点操作。通常,当干净页面的数量低于设置的阈值时,页面清理线程会刷新脏页面。对于排序索引构建,脏页会被及时刷新以减少检查点开销并行化 I/O 和 CPU 活动。
排序索引构建可能会导致 优化器统计信息与以前的索引创建方法生成的统计信息不同。统计数据差异是由于用于填充索引的算法不同造成的。
Mysql建立索引经验
在实际开发中使用数据库时,难免会遇到一些大表数据,对这些数据进行查询时,有时候SQL会查询得特别慢,这时候,有经验的老师傅会告诉你,你看一下哪几个字段查的多,加一个索引就好了。
那么,怎么合理地建立索引呢?这里分享一下我的一些经验,如有不妥之处,欢迎批评指正。
1、不要盲目建立索引 , 先分析再创建
索引虽然能大幅度提升我们的查询性能,但也要知道,在你进行增删改时,索引树也要同样地进行维护。所以,索引不是越多越好,而是按需建立。最好是在一整块模块开发完成后,分析一下,去针对大多数的查询,建立联合索引。
2、使用联合索引尽量覆盖多的条件
这是说在一个慢sql里假如有五个where ,一个 order by ,那么我们的联合索引尽量覆盖到这五个查询条件,如果有必要,order by 也覆盖上 。
3、小基数字段不需要索引
这个意思是,如果一张表里某个字段的值只有那么几个,那么你针对这个字段建立的索引其实没什么意义,比如说,一个性别字段就两种结果,你建了索引,排序也没什么意思(也就是索引里把男女给分开了)
所以说,索引尽量选择基数大的数据去建立,能最大化地利用索引
4、长字符串可以使用前缀索引
我们建立索引的字段尽量选择字段类型较小的,比如一个varchar(20)和varchar(256)的,我们在20的上面建立的索引和在256上就有明显的差距(字符串那么长排序也不好排呀,唉)。
当然,如果一定是要对varchar(256)建立索引,我们可以选择里面的前20个字符放在索引树里(这里的20不绝对,选择能尽量分辨数据的最小字符字段设计),类似这样KEY index(name(20),age,job) ,索引只会对name的前20个字符进行搜索,但前缀索引无法适用于order by 和 group by。
5、对排序字段设计索引的优先级低
如果一个SQL里我们出现了范围查找,后边又跟着一个排序字段,那么我们优先给范围查找的字段设置索引,而不是优先排序。
6、如果出现慢SQL,可以设计一个只针对该条SQL的联合索引。
不过慢SQL的优化,需要一步步去进行分析,可以先用explain查看SQL语句的分析结果,再针对结果去做相应的改进。explain的东西我们下次再讲。
PS:在 select 语句之前增加 explain 关键字,MySQL 会在查询上设置一个标记,执行查询会返回执行计划的信息,而不是 执行这条SQL。
Mysql建索引的注意事项
1.最左前缀匹配原则,非常重要的原则,mysql会一直向右匹配直到遇到范围查询(、、between、like)就停止匹配,比如a = 1 and b = 2 and c 3 and d = 4 如果建立(a,b,c,d)顺序的索引,d是用不到索引的,如果建立(a,b,d,c)的索引则都可以用到,a,b,d的顺序可以任意调整。
2.=和in可以乱序,比如a = 1 and b = 2 and c = 3 建立(a,b,c)索引可以任意顺序,mysql的查询优化器会帮你优化成索引可以识别的形式。
3.尽量选择区分度高的列作为索引,区分度的公式是count(distinct col)/count(*),表示字段不重复的比例,比例越大我们扫描的记录数越少,唯一键的区分度是1,而一些状态、性别字段可能在大数据面前区分度就是0,那可能有人会问,这个比例有什么经验值吗?使用场景不同,这个值也很难确定,一般需要join的字段我们都要求是0.1以上,即平均1条扫描10条记录。
4.索引列不能参与计算,保持列“干净”,比如from_unixtime(create_time) = ’2014-05-29’就不能使用到索引,原因很简单,b+树中存的都是数据表中的字段值,但进行检索时,需要把所有元素都应用函数才能比较,显然成本太大。所以语句应该写成create_time = unix_timestamp(’2014-05-29’)。
5.尽量的扩展索引,不要新建索引。比如表中已经有a的索引,现在要加(a,b)的索引,那么只需要修改原来的索引即可。
1."一个顶三个"。建了一个(a,b,c)的复合索引,那么实际等于建了(a),(a,b),(a,b,c)三个索引,因为每多一个索引,都会增加写操作的开销和磁盘空间的开销。对于大量数据的表,这可是不小的开销!
2.覆盖索引。同样的有复合索引(a,b,c),如果有如下的sql: select a,b,c from table where a=1 and b = 1。那么MySQL可以直接通过遍历索引取得数据,而无需回表,这减少了很多的随机io操作。减少io操作,特别的随机io其实是dba主要的优化策略。所以,在真正的实际应用中,覆盖索引是主要的提升性能的优化手段之一
3.索引列越多,通过索引筛选出的数据越少。有1000W条数据的表,有如下sql:select * from table where a = 1 and b =2 and c = 3,假设假设每个条件可以筛选出10%的数据,如果只有单值索引,那么通过该索引能筛选出1000W*10%=100w 条数据,然后再回表从100w条数据中找到符合b=2 and c= 3的数据,然后再排序,再分页;如果是复合索引,通过索引筛选出1000w *10% *10% *10%=1w,然后再排序、分页,哪个更高效,一眼便知
倒排索引
倒排索引(Inverted Index):
倒排索引从逻辑结构和基本思路上讲非常简单,下面我们通过具体实例来进行说明,使得大家能够对倒排索引有一个宏观而直接的感受。
中文和英文等语言不同,单词之间没有明确的分隔符号,所以首先要用分词系统将文档自动切分成单词序列,这样每个文档就转换为由单词序列构成的数据流。
为了系统后续处理方便,需要对每个不同的单词赋予唯一的单词编号,同时记录下哪些文档包含这个单词,在处理结束后,我们可以得到最简单的倒排索引(参考图4)。
图4中,“单词ID”一列记录了每个单词对应的编号,第2列是对应的单词,第3列即每个单词对应的倒排列表。比如:单词“谷歌”,其中单词编号为1,倒排列表为{1,2,3,4,5},说明文档集合中每个文档都包含了这个单词。
之所以说图4的倒排索引是最简单的,是因为这个索引系统只记载了哪些文档包含某个单词。而事实上,索引系统还可以记录除此之外的更多信息。
图5是一个相对复杂些的倒排索引,与图4所示的基本索引系统相比,在单词对应的倒排列表中不仅记录了文档编号,还记载了单词频率信息,即这个单词在某个文档中出现的次数。之所以要记录这个信息,是因为词频信息在搜索结果排序时,计算查询和文档相似度是一个很重要的计算因子,所以将其记录在倒排列表中,以方便后续排序时进行分值计算。
在图5所示的例子里,单词“创始人”的单词编号为7,对应的倒排列表内容有(3;1),其中3代表文档编号为3的文档包含这个单词,数字1代表词频信息,即这个单词在3号文档中只出现过1次,其他单词对应的倒排列表所代表的含义与此相同。
实用的倒排索引还可以记载更多的信息,图6所示的索引系统除了记录文档编号和单词词频信息外,额外记载了两类信息——即每个单词对应的文档频率信息(图6的第3列)及单词在某个文档出现位置的信息。
文档频率信息代表了在文档集合中有多少个文档包含某个单词,之所以要记录这个信息,其原因与单词频率信息一样,这个信息在搜索结果排序计算中是一个非常重要的因子。
而单词在某个文档中出现位置的信息并非索引系统一定要记录的,在实际的索引系统里可以包含,也可以选择不包含这个信息,之所以如此,是因为这个信息对于搜索系统来说并非必要,位置信息只有在支持短语查询的时候才能够派上用场。
以单词“拉斯”为例:其单词编号为8,文档频率为2,代表整个文档集合中有两个文档包含这个单词,对应的倒排列表为{(3;1;4),(5;1;4)},其含义为在文档3和文档5出现过这个单词,单词频率都为1,单词“拉斯”在这两个文档中的出现位置都是4,即文档中第4个单词是“拉斯”。
图6所示的倒排索引已经是一个非常完备的索引系统,实际搜索引擎的索引结构基本如此,区别无非是采取哪些具体的数据结构来实现上述逻辑结构。
有了这个索引系统,搜索引擎可以很方便地响应用户的查询。比如:用户输入查询词 “Facebook”,搜索系统查找倒排索引,从中可用读出包含这个单词的文档,这些文档就是提供给用户的搜索结果。
而利用单词词频信息、文档频率信息即可对这些候选搜索结果进行排序,计算文档和查询的相似性,按照相似性得分由高到低排序输出,此即为搜索系统的部分内部流程。
单词词典是倒排索引中非常重要的组成部分,它用来维护文档集合中出现过的 所有单词 的相关信息,同时用来记载某个 单词对应的倒排列表在倒排文件中的位置信息 。在支持搜索时,根据用户的查询词,去单词词典里查询,就能够获得相应的倒排列表,并以此作为后续排序的基础。
对于一个规模很大的文档集合来说,可能包含几十万甚至上百万的不同单词,能否快速定位某个单词,这直接影响搜索时的响应速度,所以需要高效的数据结构来对单词词典进行构建和查找, 常用的数据结构包括 哈希加链表 结构和 树形 词典结构。
B树(或者B+树)是另外一种高效查找结构,图8是一个 B树结构示意图。B树与哈希方式查找不同,需要字典项能够按照大小排序(数字或者字符序),而哈希方式则无须数据满足此项要求。
B树形成了层级查找结构,中间节点用于指出一定顺序范围的词典项目存储在哪个子树中,起到根据词典项比较大小进行导航的作用,最底层的叶子节点存储单词的地址信息,根据这个地址就可以提取出单词字符串。
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当前题目:mysql倒排索引怎么建,java倒排索引
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