MySQL强制利用索引的两种方式及优化索引，利用MySQL存储过程创建测试数据。 ...

一、MySQL强制利用索引的两种方式
  1、利用 FORCE INDEX 语句：

1. explain
2.         select
3.                 *
4.         from
5.                 tbl_test force index (index_item_code)
6.         where
7.                 (item_code between 1 and 1000) and (random between 50000 and 1000000)
8.         order by
9.                 random
10.         limit 1;

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利用 FORCE INDEX（索引名称）走索引：

2、利用 USE INDEX 语句：

1. explain
2.         select
3.                 *
4.         from
5.                 tbl_test USE index (index_item_code)
6.         where
7.                 (item_code between 1 and 1000) and (random between 50000 and 1000000)
8.         order by
9.                 random
10.         limit 1;

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利用 USE INDEX（索引名称）走索引：

FORCE INDEX 或 USE INDEX 的区别？

• FORCE INDEX ：这个语句指示MySQL强制查询利用特定的索引。它会忽略优化器的选择,无论索引的选择性怎样，都会利用指定的索引。这意味着纵然利用了不太恰当的索引，MySQL也会强制利用它。这大概会导致性能降落，由于不恰当的索引大概会导致查询变慢。
  
• USE INDEX ：这个语句也允许你指定要利用的索引，但它与"FORCE INDEX"不同的是，它只是暗示MySQL在大概的情况下利用指定的索引。如果MySQL以为其他索引更恰当查询，它仍然可以选择其他索引。这样可以保存肯定的机动性，让MySQL根据实际情况选择最佳的索引。
  

总的来说，"FORCE INDEX"是强制利用指定索引，而"USE INDEX"是暗示利用指定索引，但MySQL仍然可以根据优化器的判定选择其他索引。实际利用时，应根据详细情况进行评估选择。
   二、详细实现数据如下
  1、创建一张数据表及索引：

1. CREATE TABLE `tbl_test` (
2.   `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
3.   `name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '姓名',
4.   `item_code` bigint NOT NULL COMMENT '子项编号',
5.   `order_code` varchar(100) NOT NULL COMMENT '订单编号',
6.   `id_card` varchar(30) NOT NULL COMMENT '身份证',
7.   `goods_number` bigint NOT NULL COMMENT '商品数量',
8.   `amount` decimal(6,2) NOT NULL COMMENT '金额',
9.   `create_time` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',
10.   `random` bigint NOT NULL COMMENT '数据数',
11.   PRIMARY KEY (`id`),
12.   KEY `index_item_code` (`item_code`),
13.   KEY `index_id_card` (`id_card`),
14.   KEY `index_random` (`random`)
15. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci;

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注：表创建完成后，利用如下命令新增索引：

1. -- 查看tbl_test表中全部的索引信息
2. show index from tbl_test;

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添加索引：

1. -- 在tbl_test表中，goods_number列上创建索引
2. CREATE INDEX index_goods_number ON tbl_test (goods_number);

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删除索引：

1. -- 在tbl_test表中，删除名称为 index_goods_number 的索引
2. ALTER TABLE tbl_test DROP INDEX index_goods_number;

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2、创建存储过程：

1. -- 创建存储过程
2. create procedure insert_data() begin declare i INT default 1;
3. while i <= 100000 DO
4. insert into test.tbl_test (
5.     name,
6.         item_code,
7.         order_code,
8.         id_card,
9.         goods_number,
10.         amount,
11.         create_time,
12.         random)
13. values (
14.    CONCAT("test", i),
15.    i,
16.    CONCAT("order", i),
17.    FLOOR(RAND() * 10000000000000),
18.    i,
19.    ROUND(RAND() * 100, 2),
20.    NOW(),
21.    FLOOR(RAND() * 1000000)
22. );
23. set
24. i = i + 1;
25. end while;
26. end
27. -- 结束

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实行完成后，可在此处查看：

然后，调用存储过程：

1. -- 调用储存过程
2. CALL insert_data();

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实行完后，数据信息如下：

这里，可以通过存储过程的实行时间，看看慢SQL的定位方式
   三、慢SQL的发现
  1、实行show variables like '%general%'; 命令，查看日志功能是否开启

主要利用命令如下：

• set global general_log=on; 这个语句将全局变量 general_log 的值设置为 "on"，表示启用了全局查询日志。启用后，MySQL服务器将记录所有的查询语句到查询日志文件中，包罗 SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE 等操作。
  
• set global general_log=off; 这个语句将全局变量 general_log 的值设置为 "off"，表示禁用了全局查询日志。禁用后，MySQL服务器将停止记录查询日志，不再将查询语句写入查询日志文件。
  

通过修改全局变量 general_log 的值，可以控制全局查询日志的开启和关闭。
2、查看当前慢查询日志的开启情况

1. -- 查看当前慢查询日志的开启情况
2. show variables like '%quer%';

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实行信息如下：

设置信息解析：

• binlog_rows_query_log_events：该属性设置为"OFF"，表示不记录二进制日志中的查询变乱。
  
• ft_query_expansion_limit：该属性设置为20，表示在全文搜索查询中，扩展查询的限制为最多20个词。
  
• have_query_cache：该属性设置为"NO"，表示当前MySQL服务器未启用查询缓存功能。
  
• log_queries_not_using_indexes：该属性设置为"OFF"，表示不记录未利用索引的查询语句。
  
• log_throttle_queries_not_using_indexes：该属性设置为0，表示未利用索引的查询语句不会被限制。
  
• long_query_time：该属性设置为10.000000，表示实行时间凌驾10秒的查询将被以为是慢查询。
  
• query_alloc_block_size：该属性设置为8192，表示分配给查询内存块的大小为8KB。
  
• query_prealloc_size：该属性设置为8192，表示预分配给查询的内存大小为8KB。
  
• slow_query_log：该属性设置为"ON"，表示慢查询日志功能已启用。
  
• slow_query_log_file：该属性设置为"DESKTOP-0R9IERO-slow.log"，表示慢查询日志文件的名称为"DESKTOP-0R9IERO-slow.log"。
  

我们通过解析，还是默认设置慢日志阀值为10秒 （设置命令：set global long_query_time = 10）
通过slow_query_log_file的值，我们找到慢SQL文件DESKTOP-0R9IERO-slow.log，我这里在本地C盘：C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0\Data 目次下：
慢SQL日志信息，查看存储过程的实行情况：

   四、索引的优化
  1、EXPLAIN 是一个在 MySQL 中用于查询实行筹划的命令。它可以资助您了解查询语句的实行方式、优化和性能。

1. EXPLAIN SELECT * FROM table_name WHERE column = 'value';

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以下是 EXPLAIN 命令的一些关键信息：

• id：表示查询的标识符，如果查询包含子查询，每个子查询都有一个唯一的标识符。
  
• select_type：表示查询的范例，常见的范例包罗 SIMPLE（简单查询）、PRIMARY（主查询）、SUBQUERY（子查询）等。
  
• table：表示查询涉及的表名。
  
• type：表示访问表的方式，常见的范例有 ALL（全表扫描）、INDEX（索引扫描）、RANGE（范围扫描）等。
  
• possible_keys：表示大概应用到查询中的索引。
  
• key：表示实际利用的索引。
  
• key_len：表示索引字段的长度。
  
• ref：表示与索引比较的列或常数。
  
• rows：表示估计需要扫描的行数。
  
• Extra：提供其他额外的信息，如是否利用了临时表、排序方式等。
  

通太过析 EXPLAIN 的输出，您可以获得以下信息：

• 查询是否有效利用了索引。
  
• 查询的实行顺序和方式。
  
• 哪些表被访问以及访问方式。
  
• 估计扫描的行数和数据访问的成本。
  

这些信息可以资助您优化查询语句、调整索引和改进性能。
2、常见索引优化1：条件字段函数操作
当前表中已创建索引：

函数作用在条件列上，索引失效：

修改后：

2、常见索引优化2：隐式范例转换
当前id_card字段在数据库中是 varchar 范例，直接以数值范例查询，导致索引失效：

修改后，如下：

1. -- 使用如下写法：
2. explain select * from tbl_test where id_card = '2674841548013'
3. -- 或者：
4. -- CAST(267484154801 AS CHAR) 将数值类型的 2674841548013 转换为与 id_card 列的数据类型（ varchar ）匹配的字符类型。
5. -- 通过这样做，确保了 id_card 和值之间的比较使用匹配的数据类型，使索引能够有效使用。
6. explain select * from tbl_test where id_card = CAST(2674841548013 AS CHAR)

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失效的原因跟案例一范例，数据范例隐式转换，对于优化器来说，这个语句相当于：

1. select * from tbl_test where  CAST(id_card AS signed int) = 66778899;

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这样，在WHERE 子句中利用函数、表达式或算术，索引列错误利用，导致索引失效。
3、常见索引优化3：隐式字符编码转换
当利用不同的字符集进行隐式编码转换时，大概会导致索引失效。这是由于MySQL在进行索引查找时，会利用字符集的排序规则进行比较。如果字符集不同，排序规则也会不同，从而导致索引无法精确利用。
例如下面的例子，因字符集utf8mb4和utf8隐式字符编码转换而导致索引失效的情况：
假设有一个表my_table，其中有一个名为column的列，该列利用utf8mb4字符集，而且创建了索引。

1. CREATE TABLE my_table (  
2.   id INT PRIMARY KEY,  
3.   column VARCHAR(255) CHARACTER SET utf8mb4  
4. ) ENGINE=InnoDB;  
5.   
6. CREATE INDEX idx_column ON my_table (column);

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然后，我们向表中插入一些数据：

1. INSERT INTO my_table (id, column) VALUES (1, 'abc');  
2. INSERT INTO my_table (id, column) VALUES (2, 'def');

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现在，如果我们利用不同字符集的查询语句进行隐式编码转换，大概会导致索引失效。例如，以下查询利用了utf8字符集的字符串进行查询，这与表中的utf8mb4字符集不同：

1. SELECT * FROM my_table WHERE column = 'ghi';

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在这个情况下，由于字符集不同，MySQL无法精确利用索引，从而进行全表扫描。这会导致查询性能降落，由于全表扫描比利用索引更耗时。要避免这种情况，可以确保查询语句中的字符集与表中的字符集一致，或者显式地进行字符编码转换。
   五、MySQL索引失效原因的大抵汇总
  1、前导模糊查询不能利用索引，比如查询语句是LIKE '%XX'或LIKE '%XX%'，而'A%'就可以正常利用索引。
2、如果MySQL估计利用全表扫描要比利用索引快，则不利用索引。
3、OR前后存在非索引的列，索引失效。如果想利用OR，又想让索引生效，只能将OR条件中的每个列都加上索引。
4、平凡索引的不等于不会走索引，如果是主键，则还是会走索引；如果是主键或索引是整数范例，则还是会走索引。
5、is null可以利用索引，is not null无法利用索引。
6、在设计表时设置NOT NULL约束最好，比如将INT范例的默认值设为0，将字符串默认值设为''。
7、如果在查询条件中对索引列利用了任何操作（盘算，函数），或者进行了范例转换，大概会导致索引失效。
8、如果在复合索引中，查询条件没有遵循最左匹配原则，那么索引大概也不会生效。
9、如果MySQL优化器以为全表扫描的速度快于利用索引，它大概会选择全表扫描而不利用索引。


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