数据库-索引的原理（面试高危之必备技能）

前言

非常有幸通过了支付宝的一轮电面，面试官对我评价较高，题目中设计到了参数集合、数据库优化、索引、线程池、锁、反射等问题。但是对于索引的原理是我知之甚少的，但是非常感谢支付宝面试官对我的引导，让我顺利过关，但是该掌握的知识不能放手，现在来整理数据库-索引的相关知识及原理。

什么是索引？

举个栗子，我们拿出一本新华字典，它的目录实际上就是一种索引：非聚集索引。我们可以通过目录迅速定位我们要查的字。而字典的内容部分一般都是按照拼音排序的，这实际上又是一种索引：聚集索引。

更加具体的内容请移步百度百科：索引-百度百科资料

索引的分类

• 聚集索引
• 非聚集索引
• 哈希索引
• B+-树索引（二分查找）

索引有什么作用

在数据库系统中建立索引主要有以下作用：

1. 快速取数据；
2. 保证数据记录的唯一性；
3. 实现表与表之间的参照完整性；
4. 在使用 ORDER BY、GROUP BY 子句进行数据检索时，利用索引可以减少排序和分组的时间。

索引有什么优缺点

优点

1. 大大加快数据的检索速度;
2. 创建唯一性索引，保证数据库表中每一行数据的唯一性;
3. 加速表和表之间的连接;
4. 在使用分组和排序子句进行数据检索时，可以显著减少查询中分组和排序的时间。

缺点

1. 索引需要占物理空间。
2. 当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，降低了数据的维护速度。

什么时候使用索引

如果某个字段，或一组字段会出现在一个会被频繁调用的 WHERE 子句中，那么它们应该是被索引的，这样会更快的得到结果。为了避免意外的发生，需要恰当地使用唯一索引，并且我个人不推荐使用全文索引，尤其对于汉字来说，全文索引的开销太大了，得不偿失。
索引至少会带来如下的overhead额外的创建时间额外的存储空间（单列索引占原表5%至15%空间，想象一下如果为一个表创建三四个索引）额外的维护时间这一切只为了一个目的：减少在small range query的情况下的query time。如果是大range query 返回1%以上的数据，这情况下索引的意义不大。

选择什么索引

• low selectivity 情况下： 比如 parent column 为性别，bitmap index什么的可以考虑。
• high selectivity 可以用 btree 来维持二分查找的查找效率

写在最后

到现在，你应该对索引有一个具体的认识和运用的体会，凡事有得必有失，而使用的利弊权衡必须有实际的操作才有发言的自由，所以，在这篇文章之后，自行到数据库进行一次十万级数据有索引和无索引的练习吧，祝生活更好！