【数据库三】MySQL索引

1.MySQL索引

1.1 索引的概念

• 索引是一个排序的列表，在这个列表中存储着索引的值和包含这个值的数据所在行的物理地址（类似于C语言的链表通过指针指向数据记录的内存地址)
• 使用索引后可以不用扫描全表来定位某行的数据，而是先通过索引表找到该行数据对应的物理地址，然后访问相应的数据，因此能加快数据库的查询速度。
• 索引就好比是一本书的目录，可以根据目录中的页码快速找到所需的内容。
• 索引是表中一列或者若干列值排序的方法。
• 建立索引的目的是加快对表中记录的查找或排序。

1.2 索引的作用​

（1）设置了合适的索引之后，数据库利用各种快速定位技术，能够大大加快查询速度，这是创建索引的最主要的原因。
（2）当表很大或查询涉及到多个表时，使用索引可以成千上万倍地提高查询速度。
（3）可以降低数据库的I/O成本，并且索引还可以降低数据库的排序成本。
（4）通过创建唯一性索引，可以保证数据表中每一行数据的唯一性。
（5）可以加快表与表之间的连接。
（6）在使用分组和排序时，可大大减少分组和排序的时间。

1.3 索引的副作用​

• 索引需要占用额外的磁盘空间 。
• 对于MyISAM引擎而言，索引文件和数据文件是分离的，索引文件用于保存数据记录的地址。
• 而InnoDB引擎的表数据文件本身就是索引文件
• 更新一个包含索引的表，需要比更新一个没有索引的表花费更多的时间，这是由于索引本身也需要更新。因此，理想的做法是仅仅在常常被搜素的列(以及表)上面创建索引

1.4 创建索引的原则依据​

索引虽可以提升数据库查询的速度，但并不是任何情况下都适合创建索引。因为索引本身会消耗系统资源，在有索引的情况下，数据库会先进行索引查询，然后定位到具体的数据行，如果索引使用不当，反而会增加数据库的负担。

（1）表的主键、外键必须有索引。因为主键具有唯一性，外键关联的是主表的主键，查询时可以快速定位。
（2）记录数超过300行的表应该有索引。如果没有索引，每次查询都需要把表遍历一遍，会严重影响数据库的性能。
（3）经常与其他表进行连接的表，在连接字段上应该建立索引。
（4）唯一性太差的字段不适合建立索引。
（5）更新太频繁地字段不适合创建索引。
（6）经常出现在where子句中的字段，特别是大表的字段，应该建立索引。
（7）索引应该建在选择性高（冗余度低）的字段上。
（8）索引应该建在小字段上，对于大的文本字段甚至超长字段，不要建索引。

总结： MySQL的优化哪些字段/场景适合创建索引，哪些不适合?

①小字段 ②唯一性强的字段 ③更新不频繁,但查询率很高的字段 ④表记录超过300+行 ⑤主、外键、唯一键.

2.索引的分类和创建

创建模板

mysql -uroot -p123
create database gzy;
use gzy;
create table clr (id int(10),name varchar(10),cardid varchar(18),phone varchar(11), address varchar(50),remark text);

desc clr;
insert into clr values (1,'zhangsan','123','111111', 'nanjing','this is vip');
insert into clr values (2,'lisi','1234','444444','nanjing','this is normal');
select * from clr;

2.1 普通索引

最基本的索引类型,没有唯一性之类的限制.

（1）直接创建索引

create index 索引名 on 表名(列名[ ( length) ]);

• (列名(length) ): length是可选项。如果忽略length的值，则使用整个列的值作为索引。如果指定使用列前的length个字符来创建索引，这样有利于减小索引文件的大小。在不损失精确性的情况下，长度越短越好。
• 索引名建议以"index”结尾。
  例如：

create index name_index on clr(name(4));
show create table clr;

（2）修改表方式创建

alter table 表名 add index 索引名 (列名);

例如：

alter table clr add index index_cardid (cardid);

（3）创建表的时候指定索引

create table 表名 ( 字段1 数据类型,字段2 数据类型,[...],index 索引名 (列名));

例如：

create table xiaocai (id int,name char(4),index index_id(id));

2.2 唯一索引

与普通索引类似，但区别是唯一索引列的每个值都唯一。唯一索引允许有空值（注意和主键不同）。如果是用组合索引创建，则列值的组合必须唯一。添加唯一键将自动创建唯一索引。

（1）直接创建唯一索引

create unique index 索引名 on 表名(列名);

例如：

create unique index phone_index on clr(phone);

（2）修改表方式创建

alter table 表名 add unique 索引名 (列名);

例如：

alter table clr add unique remark
_index (phone);

（3）创建表的时候指定

create table 表名 (字段1 数据类型,字段2 数据类型,[...],unique 索引名 (列名)); 

例如：

create table xiaoxiao (id int(4),name char(4),unique id_index(id))

2.3 主键索引

是一种特殊的唯一索引，必须指定为==‘‘PRIMARY KEY’’==。一个表只能有一个主键，不允许有空值。 添加主键将自动创建主键索引。
（1）创建表的时候指定

create table 表名 ([...],primary key (列名));

例如：

create table xiao (id int,name char(4),primary key(id));

（2）修改表方式创建

alter table 表名 add primary key (列名); 

例如：

alter table xiaoxiao add primary key (id);

2.4 组合索引

（单列索引与多列索引）：可以是单列上创建的索引，也可以是在多列上创建的索引。需要满足最左原则，因为select语句的where条件是依次从左往右执行的，所以在使用select语句查询时，where条件使用的字段顺序必须和组合索引中的排序一致，否则索引将不会生效。

总结： 组合索引创建的字段顺序是其触发索引的查询顺序。

create table 表名 (列名1 数据类型,列名2 数据类型,列名3 数据类型,index 索引名 (列名1,列名2,列名3));

例如：

 alter table clr add index index_id_name(id,name);
select id,name from clr;    #按照创建的字段，则会触发组合索引
select name,id from clr;  #按照索引从左到右检索的顺序，则不会触发组合索引

2.5 全文索引

（fulltext）：适合在进行模糊查询的时候使用，可用于在一篇文章中检索文本信息。在 MySQL5.6版本以前FULLTEXT索引仅可用于MyISAM引擎，在5.6版本之后innodb引擎也支持fulltext索引。全文索引可以在char、vaechar或者text类型的列上创建。
（1）直接创建索引

create fulltext index 索引名 on 表名 (列名);

例如：

create fulltext index name_index on clr (name);

（2）修改表方式创建

alter table 表名 add fulltext 索引名 (列名);

例如：

alter table clr add fulltext cardid_index(cardid);

（3）创建表的时候指定索引

create table 表名 (字段1 数据类型,[...],fulltext 索引名 (列名));
#数据类型可以为char、varchar或者text

例如：

create table gao (id int,name varchar(4),fulltext name_index(name));

（4）使用全文索引查询

select * from 表名 where match(列名) against('查询内容');

例如：

select * from clr where match(name) against('zhangsan')

3. 查看索引

show create table 表名;
show index from 表名;
show index from 表名\G;   #纵向显示索引信息
show keys from 表名;
show keys from 表名\G;

各字段的含义如下：

字段名称	含义解释
Table	表的名称
Non_unique	如果索引不能包括重复词，则为 0；如果可以，则为 1
Key_name	索引的名称
Seq_in_index	索引中的列序号，从 1 开始
Column_name	列名称
Collation	列以什么方式存储在索引中。在 MySQL 中，有值‘A’（升序）或 NULL（无分类）
Cardinality	索引中唯一值数目的估计值
Sub_part	如果列只是被部分地编入索引，则为被编入索引的字符的数目。如果整列被编入索引，则为 NULL
Packed	指示关键字如何被压缩。如果没有被压缩，则为 NULL
Null	如果列含有 NULL，则含有 YES。如果没有，则该列含有 NO
Index_type	用过的索引方法（BTREE, FULLTEXT, HASH, RTREE）
Comment	备注

4.删除索引

（1）直接删除索引

drop index 索引名 on 表名;

例如：

drop index name_index on clr;

（2）修改表方式删除索引

alter table 表名 drop index 索引名;

例如：

alter table clr drop index cardid_index;

（3）删除主键索引

alter table 表名 drop primary key;

例如：

alter table clr drop primary key;

5. 知识点总结

索引

索引是一个排序的列表，包含索引字段的值和其相对应的行数据所在的物理地址.

作用: 加快表的查询速度,还可以对字段排序.

索引如何实现加快表的查询速度的?

• 没有索引的情况下，要查询某行数据，需要先扫描全表来定位某行数据.
• 有索引后，会通过查找条件的字段值找到其索引对应的行数据的物理地址，然后根据物理地址访问相应的数据.
  副作用: 会额外占用磁盘空间，更新包含索引的表效率会更慢.

创建索引的依据:

（1）表中的记录行数较多时，一般超过300行的表.
（2）表中的主键字段、外键字段、多表连接使用的字段、唯一性较好的字段，不经常更新的字段、经常出现在where、 group by、 order by子语句的字段、小字段.

（3）不建议在唯一性较差的字段、更新太频繁的字段、大文本字段上创建索引.

索引类型：

普通索引

create index 索引名 on 表名 (字段);       
alter table 表名 add index 索引名 (字段);

唯一索引

create unique index 索引名 on 表名 (字段);   
alter table 表名 add unique 索引名 (字段);

主键索引

 alter table 表名 add primary key (字段);

组合索引

create table index 索引名 on 表名 (字段1, 字段2, 字段3);  
alter table 表名 add index 索引名 (字段1, 字段2, 字段3);
select ... from 表名 where 字段1=XX and 字段2=xx and 字段3=XX     
#用and做条件逻辑运算符时，要创建组合索引且要满足最左原则
#用or做条件逻辑运算符时，所有字段都要创建索引 

全文索引

create fulltext index 索引名 on 表名 (字段);       
alter table 表名 add fulltext 索引名 (字段);
#模糊查询： 
select ... from 表名 where match(字段) against('查询内容');

查看索引

show create table 表名;
show index from 表名;
show keys from 表名;

删除索引

drop index 索引名 on 表名;
alter table 表名 drop 索引名;
alter table 表名 drop primary key;

索引优化查询速度

explain select ... 可以用于分析select查询语句，看key字段，确定是否使用了索引或索引使用是否正确