MySQL数据库——索引的设计与使用

一、索引的创建于删除

索引是数据库中用来提高性能最常用的工具，本文将简单介绍索引的设计原则。

所有MySQL列类型都可以被索引，对相关列使用索引是提高select查询语句的性能的最佳途径。不同的存储引擎可定义不同的最大索引数量和最大索引长度，每种存储引擎对每个表至少支持16个索引，总索引长度至少为256字节。

MyISAM和InnoDB存储引擎的表默认都是创建BTREE索引，而MEMEORY存储引擎使用HASH索引，但也支持BTREE索引。MySQL目前还不支持函数索引，但是支持前缀索引（即对索引的前N个字符创建索引，前缀的长度和存储引擎相关）。

1.1 创建索引

create [unique|fulltext|spatial] index index_name [using index_type] on table_name (index_col_name......)

例如我们为city表（结构如下所示）创建10个字节的前缀索引，代码如下：

create index cityname on city (city(10));  --为city创建10个字节的前缀索引

当我们使用查询语句中涉及where条件包含city列时就会用到我们的cityname索引。

1.2 删除索引

drop index index_name on table_name;

二、设计索引的原则

索引的设计需要遵循一些原则，这样可以有效的提升索引的使用效率，更高效的使用索引。

2.1 搜索的索引，不一定是要使用的列
最适合索引的列是出现在WHERE字句中的列，或连接子句中指定的列，而非出现在select关键字后面的表中的列。

2.2 使用唯一索引
索引的列的基数越大，索引的效果越好，也即是我们的索引要尽可能的将表中的记录区分开。

2.3 使用短索引
索引同样是一张表，也会占用空间的，如果使用较段的前缀就能区分开不同的记录，那么我们就不需要在索引中使用多余的字符，同时索引越短，相同的磁盘空间就能存储更多的索引数量。

2.4 利用最左前缀
在创建一个n列的索引时，实际是创建了MySQL可利用的n个索引。多列索引可以起到几个索引的作用，因为可利用索引中最左边的列集来匹配行。这样的列集称为最左前缀。

2.5 不要过度索引
索引同样是一张表，每个额外的索引都会占用额外的磁盘空间，并降低写操作的性能。在修改表的时候，索引必须进行更新，有时可能需要重构，因此索引越多，所花费的时间越长。

2.6 InnoDB尽量自己指定主键
InnoDB存储引擎的表，记录会按照一定的顺序存储，如果有明确定义的主键，则按主键顺序保存。若没有主键，但是有唯一索引，那么就按唯一索引的顺序保存，否则，表中会自动生成一个内部列，按照这个内部列的顺序保存。我们在指定主键时，如果表中有多个列是唯一的，要选择最常作为访问条件的列作为主键。同时InnoDB表的普通索引都会保存主键的键值，所以主键要尽可能选择较短的数据类型，减少索引的磁盘占用，提高索引的缓存效果。

三、BTREE索引于HASH索引

HASH索引的重要特征：

1. 只能使用 “=”或者“<=>”操作符的等式比较 。
2. 优化器不能使用hash索引来加锁order by 操作。
3. MySQL不能确定在两个值之间大约有多少行。
4. 只能使用整个关键字来搜索一行。

而对于BTREE索引，当使用> < >= <= BETWEEN != ，或者like 'pattern’操作符时，都可以使用相关列上的索引。

我们还是以city表为例，创建一个结构相同的city_memory表，存储引擎使用Memory，再将city表的中数据完全插入到新表中。

当我们对这两个表使用相同的范围查询语句查询时，可以看到BTREE索引可以通过索引进行访问，而HASH索引实际上是全表扫描。

总结

索引的优点：
提高数据检索效率，降低数据库的IO成本；通过索引列对数据进行排序，降低了数据排序成本，降低了CPU的消耗。

索引的缺点：
索引也是一张表，该表保存了主键与索引字段，并指向实体表的记录，所以索引也是占用空间的；对表进行INSERT、UPDATE、DELETE操作时，MYSQL不仅会更新数据，还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列字段的相应信息。