MySQL数据库技术(20)

    关系数据库的世界是一个表与集合、表与集合上的运算占统治地位的世界。数据库是一个表的集合，而表又是行和列的集合。在发布一条SELECT 查询从表中进行检索行时，得到另一个行和列的集合。这些都是一些抽象的概念，对于数据库系统用来操纵表中数据的基本
表示没有多少参考价值。另一个抽象概念是，表上的运算都同时进行；查询是一种概念性的集合运算，并且集合论中没有时间概念。当然，现实世界是相当不同的。数据库管理系统实现了抽象的概念，但是在实际的
    范围内要受到实际的物理约束。结果是，查询要花时间，有时要花很长的时间。而人类很容易不耐烦，不喜欢等待，因此我们丢下了集合上的那些瞬间的数学运算的抽象世界去寻求加速查询的方法。幸运的是，有几种加速运算的技术，可对表进行索引使数据库服务器查找行更快。可考虑怎样充分利用这些索引来编写查询。可编写影响服务器调度机制的查询，使来自多个客户机的查询协作得更好。我们思考基本怎样运行，以便想出怎样克服其物理约束对性能进行改善的方法。
    这些正是本章所要讨论的问题，其目标是优化数据库系统的性能，使其尽可能快地处理各种查询。MySQL 已经相当快了，但即使是最快的数据库，在人的设计下还能运行得更快。
    4.1 使用索引
    我们首先讨论索引，因为它是加快查询的最重要的工具。还有其他加快查询的技术，但是最有效的莫过于恰当地使用索引了。在MySQL 的邮件清单上，人们通常询问关于使查询更快的问题。在大量的案例中，都是因为表上没有索引，一般只要加上索引就可以立即解决问题。但这样也并非总是有效，因为优化并非总是那样简单。然而，如果不使用索引，在许多情形下，用其他手段改善性能只会是浪费时间。应该首先考虑使用索引取得最大的性能改善，然后再寻求其他可能有帮助的技术。
    本节介绍索引是什么、它怎样改善查询性能、索引在什么情况下可能会降低性能，以及怎样为表选择索引。下一节，我们将讨论MySQL 的查询优化程序。除了知道怎样创建索引外，了解一些优化程序的知识也是有好处的，因为这样可以更好地利用所创建的索引。某些编写查询的方法实际上会妨碍索引的效果，应该避免这种情况出现。（虽然并非总会这样。有时也会希望忽略优化程序的作用。我们也将介绍这些情况。）
    4.1.1 索引的益处
    让我们从一个无索引的表着手来考察索引是怎样起作用的。无索引的表就是一个无序的行集。例如，图4 - 1给出了我们在第1章“MySQL 与SQL 介绍” 中首先看到的ad 表。这个表上没有索引，因此如果我们查找某个特定公司的行时，必须查看表中的每一行，看它是否与所需的值匹配。这是一个全表扫描，很慢，如果表中只有少数几个记录与搜索条件相匹配，则其效率是相当低的。

    图4 - 2给出了相同的表，但在表的company_num 列上增加了一个索引。此索引包含表中每行的一项，但此索引是在company_num 上排序的。现在，不需要逐行搜索全表查找匹配的条款，而是可以利用索引进行查找。假如我们要查找公司1 3的所有行，那么可以扫描索引，结果得出3行。然后到达公司1 4的行，这是一个比我们正在查找的要大的号码。索引值是排序的，因此在读到包含1 4的记录时，我们知道不会再有匹配的记录，可以退出了。如果查找一个值，它在索引表中某个中间点以前不会出现，那么也有找到其第一个匹配索引项的定位算法，而不用进行表的顺序扫描（如二分查找法）。这样，可以快速定位到第一个匹配的值，以节省大量搜索时间。数据库利用了各种各样的快速定位索引值的技术，这些技术是什么并不重要，重要的是它们工作正常，索引技术是个好东西。