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MySQL 前缀索引

介绍​

在MySQL中，索引是提高查询性能的重要工具。然而，当我们需要对较长的字符串列（如VARCHAR或TEXT类型）进行索引时，创建完整的索引可能会占用大量的存储空间，并且可能影响查询性能。为了解决这个问题，MySQL提供了前缀索引的功能。前缀索引允许我们只对列值的前N个字符进行索引，从而减少索引的大小并提高查询效率。

什么是前缀索引？​

前缀索引是一种只对列值的前N个字符进行索引的索引类型。它适用于那些列值较长但前几个字符已经足够区分不同值的场景。通过使用前缀索引，我们可以显著减少索引的存储空间，同时仍然保持较高的查询性能。

如何创建前缀索引？​

在MySQL中，创建前缀索引的语法如下：

sql
CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name(N));

其中：

  • index_name 是索引的名称。
  • table_name 是表的名称。
  • column_name 是要创建索引的列名。
  • N 是要索引的字符数。

示例​

假设我们有一个名为 users 的表，其中有一个 email 列，类型为 VARCHAR(255)。我们想要对 email 列的前10个字符创建前缀索引：

sql
CREATE INDEX idx_email_prefix ON users (email(10));

如何选择前缀长度？​

选择合适的前缀长度是使用前缀索引的关键。如果前缀长度太短，可能会导致索引的选择性不足，从而影响查询性能；如果前缀长度太长，则无法达到节省存储空间的目的。

选择性计算​

为了确定合适的前缀长度，我们可以计算不同前缀长度的选择性。选择性是指索引中不同值的数量与总行数的比值。选择性越高，索引的效果越好。

以下是一个计算前缀选择性的示例：

sql
SELECT 
    COUNT(DISTINCT LEFT(email, 10)) / COUNT(*) AS selectivity_10,
    COUNT(DISTINCT LEFT(email, 15)) / COUNT(*) AS selectivity_15,
    COUNT(DISTINCT LEFT(email, 20)) / COUNT(*) AS selectivity_20
FROM users;

通过比较不同前缀长度的选择性，我们可以选择一个既能保持较高选择性，又能节省存储空间的前缀长度。

实际应用场景​

场景1：优化长字符串列的查询​

假设我们有一个存储用户评论的表 comments，其中有一个 content 列，类型为 TEXT。由于 content 列的内容可能非常长，直接对整个列进行索引会占用大量存储空间。我们可以对 content 列的前50个字符创建前缀索引：

sql
CREATE INDEX idx_content_prefix ON comments (content(50));

这样，当我们执行类似以下的查询时，MySQL可以使用前缀索引来加速查询：

sql
SELECT * FROM comments WHERE content LIKE 'MySQL%';

场景2：节省存储空间​

在某些情况下，我们可能需要在有限的存储空间中创建索引。例如，在一个存储URL的表 urls 中，url 列的类型为 VARCHAR(500)。我们可以对 url 列的前20个字符创建前缀索引，以节省存储空间：

sql
CREATE INDEX idx_url_prefix ON urls (url(20));

注意事项​

警告
  1. 前缀长度选择：选择合适的前缀长度非常重要。如果前缀长度过短，可能会导致索引的选择性不足，从而影响查询性能。
  2. 查询条件：前缀索引只对查询条件中使用了前缀的查询有效。如果查询条件中使用了列值的中间或末尾部分，前缀索引将无法发挥作用。
  3. 排序和分组：前缀索引不能用于排序或分组操作，因为索引只包含列值的前N个字符。

总结​

MySQL前缀索引是一种有效的优化工具，特别适用于对长字符串列进行索引的场景。通过选择合适的前缀长度，我们可以在节省存储空间的同时，保持较高的查询性能。然而，使用前缀索引时需要注意选择合适的前缀长度，并确保查询条件能够充分利用前缀索引。

附加资源​

练习​

  1. 在一个包含 VARCHAR(255) 列 username 的表中，尝试创建不同长度的前缀索引，并比较它们的查询性能。
  2. 使用 SELECT COUNT(DISTINCT LEFT(column_name, N)) / COUNT(*) 计算不同前缀长度的选择性，并选择一个合适的前缀长度。