MySQL索引介绍

索引是什么

索引(index)是帮助MySQL高效获取数据的数据结构
如果没有特别指明，都是指的是B树索引（多路搜索树，并不一定是二叉树）结构组织的索引

建立索引的优势和劣势

优势

提高数据检索的效率，降低数据库IO成本，通过索引列对数据进行排序，降低数据排序的成本，降低CPU的消耗。

劣势

实际上索引也是一张表，该表保存了主键与索引字段，并指向实体表的记录，所以索引列也要占用空间，因为更新表时，MySQL不仅要保存数据，还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列的字段，都会调整因为更新所带来的键值变化后的索引信息。

索引的分类

• 单值索引：即一个索引只包含单个列，一张表可以有多个单列索引（单张表最好不要大于5个索引）
• 唯一索引：索引列的值唯一，但允许为空
• 复合索引：一个索引包含多个列

索引的基本语法

• 创建索引：create [unique] index indexName on tableName(columnName(length))
• 删除索引：drop index [indexName] on tableName
• 修改索引: alert table add [unique] index indexName on (columnName(length))
• 查询索引：show index from tableName

适合创建索引的情况

• 主键自动创建唯一索引
• 频繁作为查询条件的字段应该建立索引
• 查询中与其他表关联的字段，外键关联建立索引
• 单键和组合索引的选择问题，who？（在高并发的情况下更好建立组合索引）
• 查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问讲大大提高查询效率，排序效率
• 查询中统计或者分组字段

不适合建立索引的情况

• 频繁更新的字段不适合建立索引（因为每次更新不光维护数据，还需要维护索引）
• where条件里用不到的字段不创建索引
• 表的记录少
• 数据重复且分布均匀的表字段，因此应该只为经常查询和最经常排序的数据列建立索引
• 注意，如果某个数据列包含大量重复内容，那么为他建立索引将没有什么意义

阿里巴巴开发手册索引规范

• 【强制】业务中具有唯一特性的字段，即使是多个字段组合，也必须建立唯一索引
  说明：不要以为唯一索引影响了insert速度，这个速度损耗是可以忽略的，但提高查询速度是明显的；另外，即使在应用层做了非常完善的校验措施，只要没有唯一索引，根据墨菲定律，必然会又脏数据的出现。
• 【强制】超过三个表禁止join。需要join的字段数据类型必须一样；多表关联查询时，保证被关联的字段需要建立索引。
  说明：即使双表join也要注意表索引、SQL性能
• 【强制】在varchar字段上建立索引时，必须指定索引长度，没必要对全字段建立索引，根据实际文本区分度决定索引长度即可。
  说明：索引长度与区分度是一对矛盾体，一般字符串类型数据，长度为20的索引，区分度高达90%以上，可以使用count(distinct left(列名，索引长度))/count(*)的区分度来确定
• 【强制】页面搜索严禁左模糊查询或者全模糊查询，如果需要请走搜索引擎查a_b_c询
  说明：索引文件是具有B-Tree的最左前缀匹配特性，如果左边值未确定，那么无法使用索引
• 【推荐】如果有order by的场景，请注意利用索引的有序性。order by最后的字段是组合索引的一部分，并且放在索引组合顺序的最后，避免出现file_sort的情况，影响查询效率
  正例：where a=? and b=? and c=? 索引：a_b_c
  反例：索引中有范围查找，那么索引有序性无法利用，如：where a>10 order by b=?；索引：a_b无法排序
• 【推荐】利用覆盖索引来进行查找操作，避免回表。
  说明：如果一本书需要知道第11章是什么标题，会翻开第11章的那一页吗？目录浏览一下就好，这个目录就是起到覆盖索引的作用
  正例：能够建立索引的种类：主键索引，唯一索引，普通索引，而覆盖索引是一种查询的一种效果，用explain的结果，extra列会出现：using index。
• 【推荐】利用延迟关联或者子查询优化超多分页场景
  说明：MySQL并不是跳过offset行，而是取offset+N行，然后返回放弃前offset，返回N行，那么当offset特别大的时候，效率就会特别低下，要么控制返回的总页数，要么对超过特定阈值的页数进行改写。
  正例：先快速定位需要获取的 id 段，然后再关联：
  SELECT a.* FROM 表 1 a, (select id from 表 1 where 条件 LIMIT 100000,20 ) b where a.id=b.id
• 【推荐】：SQL性能优化的目标：至少要达到rang级别，要求是ref级别，如果可以是consts最好。
  说明：consts单表中最多只有一个匹配行（主键或者唯一索引），在优化阶段即可读取到数据。
  ref指的是使用普通的索引（normal index）
  rang对索引进行范围检索
  反例：explain表的结果，type=index，索引物理文件全扫描，速度非常慢，这个index级别比较range还低，与全表扫描是小巫见大巫
• 【推荐】建立组合索引时，区分度最高的在最左边
  正例：如果where a=? and b=?, a列的几乎接近于唯一值，那么只需要单建idx_a索引即可
  说明：存在非等号和等号混合判断条件时，在建索引时，请把等号条件的列前置。如：where a>? and b=? 那么即使a的区分度更高，也要把b放在索引的前列
• 【推荐】防止因字段类型不同造成的隐式转换，导致索引失效
• 【参考】创建索引时避免有如下极端误区

1. 宁滥勿缺。认为一个查询就需要建一个索引
2. 宁缺毋滥。认为索引会消耗空间、严重拖慢更新和新增效率
3. 抵制唯一索引。认为业务的唯一性一律需要在应用层通过“先查后插”方式解决