索引优化

概述

面向单表或单集合执行端到端索引优化：先定位全部相关查询并给出代码位置，再按数据库类型设计可复用索引，最后通过 explain 循环验证，直到达到预期索引命中。

必要输入

执行前收集以下信息：

• 优化模式（可选）：
  • 不指定：全量模式（默认，沿用现有逻辑）
  • 指定某条查询：单查询模式
• 执行确认模式（可选）：
  • 不指定：免确认模式（默认，无需等待用户确认，可直接执行创建/删除索引）
  • 指定：需确认模式（执行创建/删除索引前必须等待用户确认）
• 表名或集合名（必填）
• 数据库类型与主版本（MySQL/TiDB/PostgreSQL/MongoDB；未知时默认 MySQL 8）
• explain 执行环境（优先 dev/sit）
• 单查询模式下，额外需要：
  • 目标查询语句（必填）
  • 可选：该查询代码位置（path:line）

若数据库类型缺失，明确写出一个假设后继续执行。

必需流程

按顺序执行，不跳步。

1) 选择模式并收集查询输入

全量模式（默认）

1. 先执行查询定位脚本：
   • python3 $CODEX_HOME/skills/index-optimization-skill/scripts/collect_table_queries.py --table <table_or_collection_name> --repo-root <repo_root>
2. 必要时手工补充 grep：
   • SQL：rg -n --no-heading -S "<name>|query\\.|\\.Table\\(" apps pkg docs
   • Mongo：rg -n --no-heading -S "<name>|Collection\\(|\\.find\\(|\\.aggregate\\(|\\.explain\\(" apps pkg docs
3. 所有查询证据都必须保留代码跳转位置，格式为 path:line。
4. 面向用户输出时，代码位置必须使用可点击 Markdown 链接：
   • 标准格式：[path:line](/absolute/path/to/file#Lline)
   • 其中路径必须是绝对路径，且带行号锚点 #L<line>。

单查询模式（指定某条查询）

1. 不查找其他查询，只保留用户指定的目标查询。
2. 必须先查询数据库当前已有索引（SQL SHOW INDEX / pg_indexes；Mongo getIndexes()）。
3. 基于“目标查询 + 现有索引”进入后续步骤。

2) 汇总查询模式

将输入查询按访问模式分组：

• 点查：单行/少量行等值条件
• 范围/分页：>, <, BETWEEN, ORDER BY ... LIMIT
• 关联查询：JOIN 键与连接方向
• 写路径：UPDATE/DELETE 条件
• 可选过滤：低选择性列（如 status/is_del/type）

单查询模式下，仅分析该目标查询，不扩展到其他查询。

3) 按数据库类型设计可复用索引

使用 references/index-rules.md 的数据库规则。

• 先用最少索引覆盖最高频的共享模式。
• 优先一个可复用复合索引，避免大量重叠索引。
• 每个候选索引都要输出：
  • DDL
  • 覆盖的查询分组
  • 代码使用位置（可点击链接：[path:line](/absolute/path/to/file#Lline)）
  • 预期 EXPLAIN 目标（key、type、rows、Extra/执行计划节点）

4) 变更前给出依据（按执行确认模式处理）

在创建/删除索引前，必须先输出以下内容：

1. 变更类型（新增/删除/替换索引）。
2. 变更依据（对应查询模式、代码位置、explain 证据、预期收益）。
3. 风险评估（写入开销、锁影响、回滚方案）。
4. 待执行语句（SQL DDL 或 Mongo createIndex/dropIndex）。

按执行确认模式进入下一步：

• 需确认模式：只有用户明确确认后，才能进入下一步执行。
• 免确认模式：无需等待用户确认，直接进入下一步执行；但必须在输出中记录“免确认执行”。

删除旧索引的专属门槛（必须全部满足）

1. 旧索引不合理证据：
   • explain 显示长期不命中，或命中后扫描量/代价明显劣于候选索引；
   • 与其他索引存在前缀/覆盖重叠，且业务查询已可被替代索引覆盖。
2. 替代索引保障：
   • 必须先明确“由哪个现有/新建索引替代”；
   • 对核心查询执行替代前后 explain，对比不退化（命中、扫描行数、关键计划节点）。
3. 删除安全性：
   • 给出删除后潜在影响与回滚路径（重建索引语句）；
   • 未完成替代验证时，只能标记“候选删除”，不得执行 DROP INDEX/dropIndex。

5) 执行索引变更并运行 explain

1. SQL 数据库：在 docs/sql/<date>_<table>_index_optimization.sql 中写 DDL。
2. MongoDB：输出 createIndex 与对应 dropIndex 回滚语句。
3. 对每条代表查询（单查询模式下即目标查询），在索引变更前后都执行 explain。
4. 记录输出并标注是否命中目标索引，且必须写明实际命中的索引名（未命中时标注 NONE 或等效状态）。
5. 涉及删除旧索引时，必须先验证替代索引命中，再执行删除语句。

6) 迭代到命中或达到停止条件

如果 explain 未命中预期索引：

1. 诊断原因：前导列错误、选择性过低、排序不匹配、隐式转换、统计信息过旧、优化器选择偏差等。
2. 调整索引设计（重排序、增减后缀列、拆分过宽索引、删除冗余索引）。
3. 重新运行 explain。
4. 重复执行，直到命中目标索引或达到 3 次重设计上限。

若 3 次重设计后仍未命中，停止并报告根因与最稳妥替代方案。

输出内容

按以下顺序输出：

1. 表与数据库上下文
2. 查询输入
   • 全量模式：查询清单（含可点击代码位置）
   • 单查询模式：目标查询 + 可选可点击代码位置 + 当前已有索引
3. 访问模式汇总
4. 索引方案（DDL + 使用位置）
5. 索引变更依据与确认记录
   • 需确认模式：记录用户确认内容
   • 免确认模式：记录“免确认执行”声明
6. Explain 验证（优化前/后）
   • 每条查询都要包含：是否命中、命中索引名（或 NONE）、关键计划信息（如 type/rows/Extra 或执行计划节点）
7. 迭代日志
8. 最终建议
9. 回滚 SQL

质量规则

• 索引优化前必须先拿到表名或集合名。
• 必须提供可跳转代码位置，且使用 Markdown 绝对路径链接格式：[path:line](/absolute/path/to/file#Lline)。
• 全量模式必须“汇总全部查询”后再定最终索引。
• 单查询模式不得扩展分析其他查询，必须先查询数据库已有索引。
• 创建/删除索引前，必须先给出依据与待执行语句。
• 需确认模式 下，未获确认不得执行索引创建或删除。
• 免确认模式 下，可直接执行索引创建或删除，但必须记录“免确认执行”。
• 删除旧索引建议必须同时提供“不合理证据 + 替代索引 + explain 不退化验证”。
• 每个新增索引都必须附回滚语句（SQL DROP INDEX 或 Mongo dropIndex）。
• Explain 结果必须明确“命中索引名”；仅写“已命中/未命中”不合格。
• 没有 explain 证据，不得宣称“已优化”。

参考资源

• 数据库索引与 EXPLAIN 规则：references/index-rules.md
• 查询定位脚本：scripts/collect_table_queries.py

快速命令

# 1) 查询定位（含 path:line）
python3 $CODEX_HOME/skills/index-optimization-skill/scripts/collect_table_queries.py --table wallet --repo-root .

# 2) 手工补充扫描
rg -n --no-heading -S "wallet|FROM|JOIN|UPDATE|INSERT INTO|DELETE FROM|Collection\\(|\\.find\\(|\\.aggregate\\(" apps pkg docs

# 3) 单查询模式先查已有索引（示例）
mysql -e "SHOW INDEX FROM wallet;"
psql -c "SELECT indexname, indexdef FROM pg_indexes WHERE tablename = 'wallet';"
mongosh --eval "db.wallet.getIndexes()"

# 4) 验证 Skill 结构
python3 $CODEX_HOME/skills/.system/skill-creator/scripts/quick_validate.py $CODEX_HOME/skills/index-optimization-skill