Index完全に理解した

by k-tky

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Index完全に理解した @k-tky

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what am I? 所属・株式会社TOPGATE やってること・現場作業員

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とあるアプリケーションの開発． Develop... APP DB

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とあるアプリケーションの開発．． Test... APP DB

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とあるアプリケーションの開発．．． UAT... APP DB

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ある日突然（突然ではない）．．． UAT... APP DB \ｵｾｰｿﾞ!!!/ \ﾍﾟｰｼﾞｶﾞﾋｮｳｼﾞｻﾚﾅｲﾝﾀﾞｹﾄﾞ ?/ /ﾄﾞｰﾅｯﾃﾝﾀﾞ!\

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アプリの遅い原因は色々あると思いますが、今回はDB（MySQL）が悪いことにします。

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DB \ﾓｳﾑﾘ / SQL SQL SQL SQL SQL SQL SQL SQL

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あー、Full Scanしてるな Index貼るか

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よし、Indexアクセスになったな

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ちょっと待って！そのIndex効率的？・indexスキャンになっているが効率的なのか？　indexスキャンになっているが効率的ではないことがある・Indexとは？・MySQLのデータ、Indexはどのような構造なのか？・Indexを使った時のデータの取得方法は？

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Indexとは？・Indexとは索引のこと・検索を行う時にIndexを経由してアクセスすることで、処理の高速化が図れる・複数の列から構成されるIndexを作成することができる・更新処理時にはIndexもメンテナンスする必要があるため、Indexのメンテナンス分のオーバーヘッドが発生する。・実態のデータとは別にIndexデータを保持する分、データ容量も大きくなる

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MySQLの基本的なデータ、Index構造 MySQLのテーブルデータ構造・クラスタリングIndexと呼ばれるツリー構造でデータが格納される・root、branch、leafと辿り、leafにデータが格納される MySQLのIndex構造・通常のIndexはB-Treeと呼ばれるツリー構造で格納される

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Indexを使った時のデータの取得方法・IndexはB-Treeのrootからbranch、leafへと順次データを読み込む・leafに格納された主キーの情報を使ってテーブルデータを取得する・テーブルデータの読み込みも rootからbranch、leafへと順次データを読み込み、leafに格納されたデータを取得する

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Indexを効率的に使えるようにするには？・Indexを使う目的を考えてみる　検索を早くしたい・Indexを使っても遅い原因とは？　データブロックの読み込みが多いから　データブロックの読み込みはIOが発生するため、非常に低速

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どのようなカラムにIndexをつけるのが効率的？・カーディナリティが高いカラムにつける　カーディナリティとは、全レコード数に対するデータの種類の割合　100レコードに対してフラグなど真偽値をとる場合（2種類）は低い　100レコードに対してデータ内容が50種類ある場合は高い・概ね20%程度にIndexで検索結果を絞れると最大効率的だと言われています。

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カーディナリティの高いデータのアクセスパス・Index→テーブルデータの順でアクセスする。　結果：読み込むデータブロックの量が少なくなる。　Indexのデータブロックを読み込み、テーブルデータのデータブロックを読み込む

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カーディナリティの低いデータのアクセスパス・Index→テーブルデータの順でアクセスする。　結果：読み込むデータブロックの量が多くなる。　Indexのデータブロックを読み込み、テーブルデータのデータブロックを読み込む

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MySQLの全表アクセスパス（フルスキャン）・全表スキャンはデータ構造のroot、branch、leafのデータブロックを読み込む　leafにデータが格納されているので、 leafは横方向に読み込んでいく

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Indexを効率的に使えるようにするには？（再度）・そもそも遅い原因とは？（振り返り）　データブロックの読み込みが多い・Indexを使ってデータブロックの読み込みを少なくする　Indexを使うことによってデータブロックの読み込みがどのように行われるか？　Indexを使うことによってデータブロックの読み込みが多くなっていないか？

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なお・DBによってアクセスパスは変わります。・テーブルデータ構造も変わります。・DBによって特性も変わってきますので、その辺りも考慮しつつ設計してみましょう。・※データブロックを読み込む量を減らすことを目的としてIndexを貼ることは概ね共通だと思います。（検索が遅い理由は基本的にデータブロックの読み込みが多いことかと）

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まとめ・Indexのメリット、デメリットを理解する　よっぽどではない限り、検索が優先されると思うので貼る方向にはなると思います・Indexは貼ればいいということではない・Indexスキャンになっているからといって、必ずしも効率的なデータ取得がされているわけではない・DBごとのデータ構造、Indexの種類ごとの構造、アクセスパスを理解することで効率的なIndex設計の手助けになればいいな、と思います。