mysql唯一索引弊端_MySQL 关于唯一索引和普通索引的抉择

想象这样一个场景,在设计一张用户表时,每人的身份证号是唯一的,需要搜索。但由于身份证号字段较大,不好将其作为主键。在业务代码已经保证插入身份证唯一的情况下,可以选择建立唯一索引和普通普通索引,这时该如何选择呢?接下来,将从查询和更新的执行过程进行分析。

查询过程

假设 k 是表 t 上的索引,在搜索 select id from t where k=5 时,会先从 k 这棵 B+ 的树根开始,按层搜索叶子节点,找到 k=5 的数据页,然后在数据页内容进行二分法定位。

对于普通索引,找到 k=5 的记录后,会继续向下查找一个,直到碰到第一个不是 5 的记录结束。

对于唯一索引,由于取值唯一,找到后直接停止。

由于 InnoDB 是按照数据页为单位(数据页默认 16 KB)进行读写的,在读取一条数据时,会将整个数据页整体读到内存。 在读入内存的数据页中,如果包含 k=5 的记录,在查询的情况下,唯一索引比普通索引多了一次查找和判断的过程,可以忽略。

如果 k=5 是当前数据页的最后一条,就需要在读取下一个数据页。但这发生的概率较低,也可以忽略。

所以总得来说,普通索引和唯一索引在查询的过程中差异不大。

change buffer

在分析唯一索引和普通索引的影响前,先来认识一下 change buffer 这个结构。

什么是 change buffer ?

在执行更新操作时,如果要更新的数据页在内存中就直接更新,否则的话,在不影响数据一致性的前提下,InnoDB 会将更新操作缓存在 change buffer 中,从而省去了从磁盘读取数据页的过程。在下次查询操作读取到恰好需要更新的数据页时,会将 change buffer 的更新语句执行,写入数据页。将操作应用到硬盘的过程叫,merge. 后台线程会定期 merge 或 数据库正常关闭时,也会进行 merge 操作。

change buffer 实际上是可以持久化到硬盘中的数据,也就是说在内存和硬盘上都 change buffer 的存在。change buffer 之前交 insert buffer,开始只对 insert buffer 有优化,后来加上了对 delete 和 update 的支持。

可以看到,先将更新操作记录在 change buffer,减少了将磁盘数据页读取到内存的过程,语句的执行速度会有很明显的提升。同时,将数据读入内存,会占用 buffer pool 内存,所以减少读操作,还提高了内存使用率。

Buffer Pool 是内存中的一个区域,InnoDB 在访问表和索引数据时会在其中进行缓存。允许在内存中直接更新经常使用的数据,来加快处理速度。在一些专用的服务器上,会将 80% 的物理内存分为 buffer pool.

可以通过 innodb_change_buffer_max_size 来设置 change buffer 占用 buffer pool 的大小。

change buffer 应用场景?

如上面提到,change buffer 预先保存了更新记录,减少了读取数据页的过程,从而提高性能。也就是说如果 change buffer 中针对不同的数据页如果包含的更新记录越多,其实收益也就越大。

因此对于写多读少的业务(更新完立即查询)change buffer 发挥的作用也就越大。如常见的账单类,日志类等系统。

如果业务是更新完立即查询,虽然可以将更新记录放在 change buffer 中,但由于之后要马上查询数据页,所以会立即触发 merge 过程。这样随机访问 IO 次数并不会减少,反而增加了 change buffer 的维护代价,起到反效果。

更新过程

对于唯一索引来说,所有的更新操作都需要判断是否违反唯一性约束。所以必须把所需要的数据页读入内存,然后直接更新就可以,不需要使用 change buffer. 所以 change buffer 只对普通索引有用。

具体分析下,对于一张表插入一个新记录:

如果新记录要更新的数据页在内存中:

对于唯一索引,找到合适的位置,判断有没有冲突,插入值,语句结束。

对于普通索引:找到位置,插入值,语句结束。

所以数据页在内存时,唯一和普通索引就差一个判断的过程。可以忽略。

如果新记录要更新的数据页不在内存中:

对于唯一索引,将数据页读入内存,判断冲突,插入,语句结束。

对于普通索引,将语句记录在 change buffer 中,语句结束。

由于从磁盘到内存涉及随机 IO 访问,是数据库成本最高的操作之一。普通索引比唯一索引减少的读入操作,可以有很好的性能提升。

唯一或普通索引的选择

通过在查询和更新方面,两者的比较。我们知道,在查询过程中,除了极特殊情况,其实两者的差异并不大。

主要的差异是在更新过程中,要更新的数据页并不在内容中的情况。这时唯一索引,由于需要唯一性检查,不能利用 change buffer. 多了从磁盘到内容读取数据的过程,其中涉及随机 IO 的访问,相对来说效率就低了。

所以如果业务需要更新不错的性能,这时可以选用普通索引。当然一切都是建立在能保证数据准确性的前提下。

当如果更新后来紧接着查询操作,可以考虑关掉 change buffer. 其他的情况,change buffer 都能有很好的提升。

特别针对机械硬盘,change buffer 效果很显著。

redo log 和 change buffer 的比较

InnoDB 中 redo log 的出现使其具有了 crash-safe 的能力,同时还提高了效率,通过 WAL 先写日志,再写磁盘。

而 change buffer 是节省了从磁盘读入数据页到内存的随机IO过程。

下面通过一条插入语句来分析下两者间的关系:

mysql> insert into t(id,k) values(id1,k1),(id2,k2);

假设 k 为普通索引,k1 所插入的数据页在内存中, k2 不在。

c8dac20fe429846da26602ef8632bfb2.png

执行插入操作时,主要涉及了图中这四部分的内容:

InnoDB buffer pool:内存区域

redo log:日志

system table space(ibdata1):系统表空间

data(t.idb): 数据表空间

innodb_file_per_table 开启时,表被创建在独立的表空间下,否则的话被创建在系统的表空间下。

执行过程如下:

k1 所在的 page1 在内存中,直接更新内存

k2 所在的 page2 不在内存中,记录在 change buffer.

将 k1 和 k2 的操作记录在 redo log.

提交事务。

可以看到这条更新语句(包括插入,删除,更新操作)执行成本很低,两次写入内存,1次顺序写入磁盘。虚线的操作,是后台操作,不影响响应时间。

再来看一条查询语句:

select * from t where k in (k1, k2)

假设读语句发生在更新语句不久,内存数据还在,此时读操作就和系统表空间和 redo log 无关。

c313abead2145c9b40c5b859d616c0ee.png

执行过程:

读取 k1 所在的 page1,在内存中,直接返回。注意,并没有读磁盘上的数据,而且磁盘上的数据还有可能是之前的版本的。

读取 k2 所在的 page2,这时需要将 page2 从磁盘加载到内存,并应用 change buffer 的内容,然后返回正确的结果。从这里也能看出,change buffer 不适用于更新完立马去读的情况。

从更新的过程来看, redo log 将随机写磁盘的 IO 转换成了顺序写,而 change buffer 则是节省了随机读磁盘的 IO 消耗。

参考

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/552690.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

mysql 8 my.cfg_搭建lamp环境以及安装配置phpmyadmin

接下来配置phpmyadminphpMyAdmin是一种MySQL的管理工具,它直接从web上去管理MySQL. 假设你的web(网页存放)根目录是 /var/www/ 假设你的主机web访问是这样的http://192.168.1.11/ 你可以把他安装到 /var/www/phpmyadmin 当然也可是/var/www/的任意下级目录 注意phpMyAdmi…

mysql触发器 err 1064_MySQL触发器定义 - 1064错误

我建议的触发器&#xff1a;#START TRIGGERdelimiter //DECLARE msg VARCHAR(255);CREATE TRIGGER passStandard_check BEFORE INSERT ON ModuleFOR EACH ROWBEGINIF NEW.passStandard < 0 || NEW.passStandard > 1 THENset msg concat(Trigger Error: Pass Standard: ,…

mysql按中文拼音字母排序_解析MySQL按常规排序、自定义排序和按中文拼音字母排序的方法...

MySQL常规排序、自定义排序和按中文拼音字母排序&#xff0c;在实际的SQL编写时&#xff0c;我们有时候需要对条件集合进行排序。下面给出3种比较常用的排序方式&#xff0c;一起看看吧MySQL常规排序、自定义排序和按中文拼音字母排序&#xff0c;在实际的SQL编写时&#xff0c…

python装饰器的通俗理解_简单理解Python装饰器

Python有大量强大又贴心的特性&#xff0c;如果要列个最受欢迎排行榜&#xff0c;那么装饰器绝对会在其中。刚接触装饰器&#xff0c;会觉得代码不多却难以理解。其实装饰器的语法本身挺简单的&#xff0c;复杂是因为同时混杂了其它的概念。下面我们一起抛去无关概念&#xff0…

vasp和ms_科学网—VASP如何计算铁磁和考虑强关联作用 - 叶小球的博文

关注&#xff1a;1) U参数的加入2) 自旋极化的考虑3) 铁磁、反铁磁的考虑来自文章的计算方法介绍The similar MSUs of Pu di- and trihydride provide aframework within which intermediate compositions can be exploredcomputationally.The calculationspresented here are…

java点_java常见基础点

1. 重载与重写重载&#xff1a;发生在同一个类中&#xff0c;方法名必须相同&#xff0c;参数类型不同、个数不同、顺序不同&#xff0c;方法返回值和访问修饰符可不同。重写&#xff1a;子类对父类允许访问的方法重新编写&#xff0c;方法名参数列表必须相同&#xff0c;返回值…

java 反射 父类的属性_用反射的方式获取父类中的所有属性和方法

package com.syh.jdbc.reflection_super;/*** 父类* author syh**/public class Parent {public String publicField "1";String defaultField "2";protected String protectedField "3";private String privateField "4" ;public…

java cassandra连接池_java操作cassandra(连接池)

package com.chu.cassandratest;import java.util.concurrent.Semaphore;import java.util.concurrent.TimeUnit;import org.apache.thrift.transport.TTransportException;/*** cassandra连接池* author chuer* date 2014年12月31日 上午10:05:26*/public class CassandraConn…

java中变量命名规范_关于java中变量命名规范的详细介绍

Java是一种区分字母的大小写的语言&#xff0c;所以我们在定义变量名的时候应该注意区分大小写的使用和一些规范&#xff0c;接下来我们简单的来讲讲Java语言中包、类、变量等的命名规范。(一)Package(包)的命名Package的名字应该都是由一个小写单词组成&#xff0c;例如com、x…

java找重复字符串_在java中怎样查找重复字符串

在一段java编程代码中&#xff0c;字符串是不可缺少的一个要素&#xff0c;属于java中的基础知识&#xff0c;字符串不仅在java面试题中会出现&#xff0c;在编写代码时更要掌握怎样使用字符串。在前面我们也学习过关于字符串截取的知识&#xff0c;你应该有所掌握吧、格式化字…

android java函数_java – 在android中创建全局函数

像这样创建类并在此处添加您的函数&#xff1a;package com.mytest;import android.content.Context;import android.net.ConnectivityManager;import android.net.NetworkInfo;public class MyGlobals{Context mContext;// constructorpublic MyGlobals(Context context){this…

java final定义_Java中final关键字的用法

final在Java中并不常用&#xff0c;然而它却为我们提供了诸如在C语言中定义常量的功能&#xff0c;不仅如此&#xff0c;final还可以让你控制你的成员、方法或者是一个类是否可被覆写或继承等功能&#xff0c;这些特点使final在Java中拥有了一个不可或缺的地位&#xff0c;也是…

java replacefirst第n_Java中replace()、replaceFirst()和replaceAll()区别

str.replace(str中被替换的&#xff0c;替换后的字符)replace和replaceAll是JAVA中常用的替换字符的方法,它们的区别是:1)replace的参数是char和CharSequence,即可以支持字符的替换,也支持字符串的替换(CharSequence即字符串序列的意思,说白了也就是字符串);2)replaceAll的参数…

java中的多态与继承_【Java学习笔记之十六】浅谈Java中的继承与多态

1、 什么是继承&#xff0c;继承的特点&#xff1f;子类继承父类的特征和行为&#xff0c;使得子类具有父类的各种属性和方法。或子类从父类继承方法&#xff0c;使得子类具有父类相同的行为。特点&#xff1a;在继承关系中&#xff0c;父类更通用、子类更具体。父类具有更一般…

python excel 单元格格式_python设置单元格数值格式

python xlwt如何设置单元格格式python xlwt模块怎么设置excel单元格的属性如图,默认是general。我想写入的时候就是Text类型.请问应该怎么做。from xlwt import Workbook,Stylewb Workbook()ws wb.add_sheet(Type examples)ws.row(0).write(0,1)ws.row(0).set_cell_text(1,1)…

python调用.a静态库_Python 调用 C

了解了相关资料不折腾的方法有(以往文章有)&#xff1a;pypy&#xff0c;numba&#xff0c;numpy但都不是 纯正的 C折腾的&#xff1a;cffi&#xff0c;Cython&#xff0c;Boost.Python&#xff0c;Cpython 自带模块&#xff0c;SWIG 等挺折腾的You can write an extension you…

java给一个数组随机数_Java案例-数组随机数

.数组案例分析定义一个int型的一维数组&#xff0c;包含10个元素&#xff0c;分别赋一些随机整数&#xff0c;然后求出所有元素的最大值Max&#xff0c;最小值Min&#xff0c;平均值Avg&#xff0c;和Sum值&#xff0c;并输出出来。具体实现代码&#xff1a;package teacher01;…

ibatis 数据库获取不到 java_如何拦截ibatis中所有的执行sql,并记录进数据库

通过spring aop去拦截SqlMapClientTemplate下的方法&#xff0c;即可进行对所有执行sql的拦截&#xff0c;并进行操作。package com.detain.system.aop;import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;import org.aspectj.lang.annotation.Around;import org.aspectj.lang.annot…

java 自旋方法_JAVA循环使用CAS实现自旋操作

大家碰到了实现一个线程安全的计数器的需求改怎么做呢&#xff1f;根据经验你应该知道我们要在多线程中实现共享变量的原子性和可见性问题&#xff0c;于是锁成为一个不可避免的话题&#xff0c;下文讨论的是与之对应的无锁CAS。为什么要无锁我们一想到在多线程下保证安全的方式…

java变量小明扑克牌_算法练习篇之:扑克牌顺子

该楼层疑似违规已被系统折叠 隐藏此楼查看此楼代码实现import java.util.Arrays;public class isContinuous {//扑克牌顺子(必须连续的五个数字)public boolean continuous(int[] num){int zero0,dis0;//zero为大小王的个数&#xff0c;dis为不连续序列中两个数字相隔距离if (n…