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MySQL中删除索引的操作与影响

2021-11-062.5k 阅读

MySQL 中删除索引的操作

1. 删除单个索引

在 MySQL 中，删除单个索引的操作相对直接。我们可以使用 DROP INDEX 语句来完成这一任务。以下以一个简单的示例数据库和表结构来说明。

假设我们有一个名为 test_db 的数据库，其中有一个 employees 表，表结构如下：

CREATE DATABASE test_db;
USE test_db;

CREATE TABLE employees (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    department VARCHAR(50),
    salary DECIMAL(10, 2),
    INDEX idx_last_name (last_name)
);

在上述表结构中，我们创建了一个名为 idx_last_name 的索引，用于对 last_name 字段进行快速查找。

若要删除这个索引，可以使用以下 DROP INDEX 语句：

DROP INDEX idx_last_name ON employees;

在上述语句中，DROP INDEX 是关键字，其后跟随要删除的索引名称 idx_last_name，ON 关键字后面指定要操作的表名 employees。

2. 删除主键索引

主键索引是一种特殊的索引，它保证表中每一行数据的唯一性，并且不能包含 NULL 值。删除主键索引的操作与删除普通索引略有不同。

对于前面创建的 employees 表，若要删除主键索引，需要使用 ALTER TABLE 语句，示例如下：

ALTER TABLE employees DROP PRIMARY KEY;

需要注意的是，如果表中有自增长列（如 id 列），且该自增长列是主键的一部分，删除主键后，自增长属性会自动消失。如果后续还需要保持自增长特性，可能需要重新创建主键并恢复自增长设置。例如：

-- 先删除主键
ALTER TABLE employees DROP PRIMARY KEY;
-- 重新添加主键并恢复自增长
ALTER TABLE employees ADD PRIMARY KEY (id AUTO_INCREMENT);

3. 删除多个索引

有时候，我们可能需要一次性删除多个索引。虽然 MySQL 没有提供直接删除多个索引的单个语句，但我们可以通过多次执行 DROP INDEX 语句来实现。

假设 employees 表除了 idx_last_name 索引外，还有一个 idx_department 索引，创建语句如下：

CREATE INDEX idx_department ON employees (department);

要删除这两个索引，可以依次执行：

DROP INDEX idx_last_name ON employees;
DROP INDEX idx_department ON employees;

另外，也可以通过 ALTER TABLE 语句来删除多个索引。例如：

ALTER TABLE employees 
DROP INDEX idx_last_name,
DROP INDEX idx_department;

这种方式在语法上更加紧凑，通过在 ALTER TABLE 语句中使用逗号分隔多个 DROP INDEX 子句，即可实现多个索引的删除。

MySQL 中删除索引的影响

1. 对查询性能的影响

正向影响

  • 减少磁盘 I/O：索引在存储时需要占用额外的磁盘空间。当删除不再使用的索引后，磁盘空间得以释放。这对于大数据量的表尤其重要，因为索引文件可能会变得非常庞大。例如，一个百万级数据量的表，其索引文件可能占据数 GB 的空间。删除不必要的索引后，数据库在读取表数据时，磁盘 I/O 操作可以更集中在实际的数据文件上，减少了因读取索引文件而产生的额外 I/O 开销。
  • 查询优化器选择更优方案：过多的索引可能会导致查询优化器在生成执行计划时陷入困境。因为它需要在众多索引策略中进行选择，这可能会导致选择出并非最优的执行计划。删除无用索引后，查询优化器的搜索空间减小，更有可能选择到针对特定查询的最优执行计划。例如，在一个复杂的多表联合查询中，过多的索引可能会使优化器尝试一些不合理的索引连接方式，而删除不必要的索引后，优化器可以更专注于基于实际数据分布和查询条件的高效执行方案。

负向影响

  • 失去索引加速能力：如果删除了某个查询频繁使用的索引，查询性能会显著下降。例如，对于 SELECT * FROM employees WHERE last_name = 'Smith'; 这样的查询，如果删除了 idx_last_name 索引，MySQL 可能需要全表扫描来查找满足条件的记录。在大数据量的表中，全表扫描的时间复杂度为 O(n)，而使用索引的查找时间复杂度可以降低到 O(log n)，性能差异巨大。
  • 影响覆盖索引：覆盖索引是指查询所需的数据可以直接从索引中获取，而无需回表操作。当删除了构成覆盖索引的部分索引时，原本利用覆盖索引优化的查询可能会变成需要回表操作的查询，从而增加查询的时间开销。例如，对于 SELECT last_name, salary FROM employees WHERE last_name = 'Johnson';，如果 last_name 和 salary 字段上的索引被删除，原本可以通过覆盖索引快速获取结果的查询，现在可能需要先通过索引找到 last_name 对应的行，然后再回表获取 salary 字段的值，增加了查询的复杂度和时间。

2. 对数据修改性能的影响

正向影响

  • 减少索引更新开销：在执行插入、更新或删除操作时，MySQL 不仅要修改表中的数据，还要同时更新相关的索引。删除索引后，数据修改操作时需要更新的索引数量减少，从而减少了操作的时间开销。例如，对于 UPDATE employees SET salary = salary * 1.1 WHERE department = 'HR'; 这样的更新操作，如果 department 字段上的索引被删除，MySQL 在执行更新时就无需花费额外时间来更新该索引，操作速度会有所提升。

负向影响

  • 潜在的约束破坏：在某些情况下，索引不仅用于提高查询性能，还用于实现数据的约束。例如，唯一索引可以确保表中某列或某几列组合的值的唯一性。如果删除了这种具有约束性质的索引，在执行插入或更新操作时，可能会破坏数据的唯一性约束，导致出现重复数据。例如，原本有一个唯一索引确保 email 字段的唯一性，删除该索引后，可能会不小心插入重复的 email 记录。

3. 对数据库存储的影响

磁盘空间释放

索引在磁盘上以文件形式存储，占用一定的空间。删除索引后，相应的磁盘空间会被释放。对于使用 InnoDB 存储引擎的 MySQL 数据库，索引和数据通常存储在同一个表空间文件（.ibd 文件）中。删除索引后，表空间文件的大小会相应减小（尽管在某些情况下，由于文件系统的特性，文件大小可能不会立即减小，但空间实际上已被标记为可重用）。例如，一个包含大量索引的表，其.ibd 文件大小为 100GB，删除部分索引后，表空间文件可能会缩小到 80GB，释放出 20GB 的磁盘空间，这对于存储资源紧张的系统来说是非常有意义的。

存储结构变化

删除索引会改变数据库内部的存储结构。以 B - Tree 索引为例，当删除索引时，B - Tree 结构会进行调整，节点可能会被合并或删除，以保持树的平衡和结构的完整性。这种结构调整可能会对后续的索引创建或其他数据库操作产生一定影响。例如，在删除索引后立即创建新索引，由于存储结构的变化，新索引的创建过程可能会与未删除索引前有所不同，可能会影响创建索引的时间和性能。

4. 对数据库维护的影响

备份与恢复

  • 备份影响：在进行数据库备份时，索引也是备份的一部分。删除索引后，备份的数据量会相应减少，备份所需的时间和存储空间也会降低。例如，使用 mysqldump 工具进行备份时，对于一个包含大量索引的数据库，备份文件可能非常大。删除部分索引后，备份文件的大小会显著减小，备份速度也会加快。
  • 恢复影响：在恢复数据库时，如果备份是在删除索引之前进行的，恢复后数据库会包含这些索引。如果恢复后的数据库环境不需要这些索引，就需要再次执行删除索引的操作。这增加了数据库恢复后的维护工作量。另一方面，如果备份是在删除索引之后进行的，恢复时就不会恢复这些已删除的索引，从而避免了不必要的索引占用资源。

监控与调优

  • 监控指标变化：删除索引后，数据库的一些监控指标会发生变化。例如，查询执行时间、磁盘 I/O 次数、索引使用频率等指标都会受到影响。数据库管理员需要关注这些指标的变化，以评估删除索引操作对整个系统性能的影响。例如，通过 MySQL 的性能模式（Performance Schema）可以监控索引的使用情况，删除索引后，相关索引的使用频率指标会变为零，而查询执行时间可能会根据查询的具体情况有所上升或下降。
  • 重新调优需求：删除索引后，数据库的性能特征发生了改变，可能需要重新进行性能调优。例如，原本依赖某个索引的查询性能下降，就需要考虑是否可以通过创建新的索引或调整查询语句来优化性能。同时，数据库管理员还需要重新评估整个数据库的索引策略，确保在满足查询性能需求的前提下，尽量减少索引带来的存储和维护开销。

索引删除的注意事项与最佳实践

1. 备份与测试

在删除索引之前，务必对数据库进行完整备份。这是一种基本的安全措施，以防止删除索引后出现不可预见的问题，如数据丢失或性能严重下降等情况。可以使用 MySQL 自带的备份工具，如 mysqldump 进行逻辑备份，或者使用 InnoDB 存储引擎的热备份工具进行物理备份。

同时，在生产环境实施删除索引操作之前，一定要在测试环境中进行充分的测试。在测试环境中模拟各种实际的查询和数据修改操作，观察删除索引对系统性能的影响。通过性能测试工具，如 sysbench 等，可以对数据库的读写性能进行量化评估，确定删除索引是否会对系统造成负面影响。例如，在测试环境中对删除索引前后的系统进行压力测试，对比响应时间、吞吐量等指标，以确保删除索引操作在生产环境中是可行的。

2. 分析索引使用情况

在决定删除某个索引之前，需要深入分析该索引的使用情况。MySQL 提供了多种方法来查看索引的使用情况，例如：

  • 使用 SHOW STATUS 命令：通过 SHOW STATUS LIKE 'Handler_read%'; 命令可以查看与索引读取相关的状态变量。其中，Handler_read_key 表示通过索引键读取数据的次数，Handler_read_rnd_next 表示按数据行顺序读取数据的次数。如果 Handler_read_key 的值很低，而 Handler_read_rnd_next 的值很高，说明该索引可能很少被使用，有删除的潜力。
  • 使用 EXPLAIN 关键字：在查询语句前加上 EXPLAIN，可以查看查询优化器生成的执行计划，了解查询是否使用了某个索引。例如，对于 EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE last_name = 'Doe';，如果执行计划中没有使用 idx_last_name 索引，说明该索引在这个查询中未起到作用，需要进一步分析是否可以删除。
  • 使用性能模式（Performance Schema）：性能模式提供了更详细的索引使用统计信息。可以通过查询 performance_schema.table_io_waits_summary_by_index_usage 表来查看每个索引的等待时间、访问次数等信息，从而准确判断索引的使用情况。

3. 渐进式删除

对于大型数据库或关键业务系统，建议采用渐进式删除索引的方式。即每次只删除少量索引，观察系统性能一段时间后，再决定是否删除下一批索引。这样可以避免一次性删除大量索引导致系统性能急剧下降，给系统带来不可控的风险。

例如，将所有可能需要删除的索引分为几个批次，每次删除一个批次的索引后，在接下来的几天内密切监控系统的性能指标，包括查询响应时间、吞吐量、资源利用率等。如果发现系统性能出现问题，可以及时恢复上一批删除的索引，或者采取其他优化措施。

4. 考虑业务需求

在删除索引时，必须充分考虑业务需求。有些索引可能在当前的查询中使用频率较低，但在未来的业务发展中可能会变得非常重要。例如，随着业务的扩展，可能会新增一些基于特定字段的查询需求，而删除了相关索引后，可能需要重新创建索引，这不仅增加了工作量，还可能影响系统的性能和稳定性。

因此，在决定删除索引之前，需要与业务团队进行充分沟通，了解未来的业务规划和可能出现的查询场景，确保删除索引不会对未来的业务发展造成阻碍。例如，业务部门计划在未来增加按部门统计员工平均工资的功能，那么 department 字段上的索引就需要保留，即使当前该索引使用频率不高。

5. 重新评估索引策略

删除索引后，数据库的索引结构发生了变化，需要重新评估整个数据库的索引策略。可以根据业务查询需求和数据特点，考虑是否需要创建新的索引，或者对现有索引进行优化。

例如，在删除了某些索引后，发现某个频繁查询的性能下降，可以通过分析查询条件和数据分布，创建更适合该查询的复合索引。同时，要注意避免创建过多冗余或低效的索引，保持索引的简洁性和有效性，以平衡查询性能和存储开销。可以定期对数据库的索引进行梳理和优化，确保索引策略始终适应业务需求的变化。