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正确使用数据库索引的实用建议

索引是提高数据库查询性能的关键工具，但不当使用反而会降低系统性能。以下是正确使用索引的详细建议：

一、索引设计原则

1. 选择合适的列建立索引

不为 NULL 的字段：索引字段的数据应该尽量不为 NULL，因为对于数据为 NULL 的字段，数据库较难优化。如果字段频繁被查询，但又避免不了为 NULL，建议使用 0、1、true、false 这样语义较为清晰的短值或短字符作为替代。
被频繁查询的字段：我们创建索引的字段应该是查询操作非常频繁的字段。
被作为条件查询的字段：被作为 WHERE 条件查询的字段，应该被考虑建立索引。
频繁需要排序的字段：索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序，加快排序查询时间。
被经常频繁用于连接的字段：经常用于连接的字段可能是一些外键列，对于外键列并不一定要建立外键，只是说该列涉及到表与表的关系。对于频繁被连接查询的字段，可以考虑建立索引，提高多表连接查询的效率。

2. 联合索引设计技巧

最左前缀原则：将最常用的列放在联合索引左侧
列顺序策略：
- 等值查询列优先于范围查询列
- 高选择性列放在前面
- 经常用于排序的列考虑放在后面
5-7列原则：单个联合索引最好不要超过5-7列

被频繁更新的字段应该慎重建立索引

虽然索引能带来查询上的效率，但是维护索引的成本也是不小的。如果一个字段不被经常查询，反而被经常修改，那么就更不应该在这种字段上建立索引了。

二、SQL编写最佳实践

1. 充分利用现有索引

-- 确保查询条件匹配索引的最左前缀
-- 好的写法（使用索引）：
SELECT * FROM users WHERE last_name='Smith' AND first_name='John'-- 差的写法（可能无法使用(last_name, first_name)索引）：
SELECT * FROM users WHERE first_name='John'

2. 避免索引失效的常见陷阱

隐式类型转换：确保比较时类型一致

-- 假设user_id是字符串类型
SELECT * FROM users WHERE user_id = 12345  -- 错误（数字转字符串）
SELECT * FROM users WHERE user_id = '12345' -- 正确

使用函数或运算：

-- 索引失效写法：
SELECT * FROM orders WHERE YEAR(order_date) = 2023
SELECT * FROM products WHERE price*1.1 > 100-- 优化写法：
SELECT * FROM orders WHERE order_date BETWEEN '2023-01-01' AND '2023-12-31'
SELECT * FROM products WHERE price > 100/1.1

3. 覆盖索引优化

-- 只查询索引包含的列，避免回表
-- 假设有索引(idx_name_age)
SELECT name, age FROM users WHERE name LIKE 'A%'  -- 好的（覆盖索引）
SELECT * FROM users WHERE name LIKE 'A%'          -- 差的（需要回表）

三、索引维护与管理

1. 定期维护索引

重建碎片化索引：特别是频繁更新的表

-- MySQL
ALTER TABLE orders REBUILD INDEX idx_order_date;-- SQL Server
ALTER INDEX idx_order_date ON orders REBUILD;

监控索引使用：删除未使用的冗余索引

-- MySQL查看未使用索引
SELECT * FROM sys.schema_unused_indexes;

2. 索引数量控制

平衡读写性能：每个INSERT/UPDATE/DELETE需要更新所有相关索引
建议单张表索引不超过 5 个：索引可以提高效率，同样可以降低效率。
大表建议：大型表通常需要更多索引，但要监控写入性能

四、特殊场景处理

1. 模糊查询优化

-- 左前缀LIKE可以使用索引
SELECT * FROM products WHERE name LIKE 'Apple%'-- 通配符开头的LIKE无法使用索引
SELECT * FROM products WHERE name LIKE '%Phone'  -- 索引失效-- 解决方案：考虑全文索引或倒排索引

2. NULL值处理

-- IS NULL条件可以使用索引
SELECT * FROM customers WHERE phone IS NULL-- 建议：重要查询字段避免NULL，使用默认值代替

3. OR条件优化

-- 差的写法（可能导致索引失效）：
SELECT * FROM orders WHERE status = 'shipped' OR customer_id = 1001-- 优化方案1：改用UNION ALL
SELECT * FROM orders WHERE status = 'shipped'
UNION ALL
SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 1001-- 优化方案2：确保OR两侧都有索引

五、监控与调优

使用EXPLAIN分析：检查执行计划是否使用预期索引

EXPLAIN SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 1001;

监控慢查询：定期分析并优化慢查询

-- MySQL慢查询日志
SET GLOBAL slow_query_log = 'ON';

索引统计信息：确保统计信息最新

-- MySQL更新统计信息
ANALYZE TABLE orders;