【MySQL】什么是索引？如何选择索引类型？

在关系型数据库中，索引是一项重要的技术，它可以显著提高查询性能，加速数据检索过程。MySQL作为最流行的关系型数据库之一，也支持多种类型的索引

什么是索引？

索引是数据库表中的一种数据结构，它们类似于书籍的目录，可以帮助数据库管理系统快速找到所需的数据行，而不必扫描整个表。索引的作用类似于数据库表的“快速查找指南”，可以极大提高数据检索的速度。它们是数据库性能优化的关键。

索引原理

索引的原理基于数据结构和算法，索引数据结构能够 以空间换时间。

一般来说索引本身也很大，不可能全部存储在内存中，因此索引往往是存储在磁盘上的文件中的（可能存储在单独的索引文件中，也可能和数据一起存储在数据文件中）。

索引的种类

在MySQL中索引是在存储层实现的，所以不同的存储引擎具有不同的索引类型和实现。这里关于mysql服务器架构和存储引擎，感兴趣的朋友阔以去看看这几篇文章：【MySQL】MySQL服务器架构之Connection layer（连接层）、【MySQL】MySQL服务器架构之SQL layer（SQL层）、【MySQL】MySQL服务器架构之Storage layer（存储层）

常见的索引分类如下：

索引可以根据不同的分类方式进行归类。以下是按照不同分类方式对索引进行的分类：

1. 按照数据结构分类：

   • B+树索引：B+树索引是B树的变体，它将所有数据都存储在叶子节点，而非内部节点。这提高了范围查询和排序的性能。

   • 哈希索引：哈希索引使用哈希函数将索引列的值映射到一个哈希码，用于加速等值查询。但不适用于范围查询和排序操作。

   • 全文本索引：全文索引用于文本数据的全文搜索，支持关键词查询和文本分析。

2. 按照物理存储分类：

   • 聚簇索引：聚簇索引决定了数据行在物理存储中的顺序，通常与表的主键相关联。在InnoDB存储引擎中，主键索引就是聚簇索引。

   • 非聚簇索引：非聚簇索引是一种独立的索引结构，它的顺序与数据行在表中的物理存储无关。在InnoDB中的次要索引就是非聚簇索。

3. 按照字段特性分类：

   • 唯一索引（UNIQUE）：唯一索引确保索引列的值在表中是唯一的，用于实现数据的唯一性约束。
   • 主键索引（PRIMARY KEY）：主键索引是一种特殊的唯一索引，用于唯一标识每一行数据。每个表只能有一个主键索引，通常与表的主键字段相关联。主键索引不允许包含空值（NULL），并且用于确保表中的每行数据都有唯一标识。
   • 普通索引（INDEX）：普通索引是一般的索引类型，没有唯一性约束，可以包含重复值。

4. 按照字段个数分类：

   • 单列索引：单列索引是针对单个列创建的索引，用于加速单列的等值查询和排序操作。

   • 复合索引：复合索引由多个列组成，用于加速多列的等值查询、范围查询和排序操作。复合索引的列顺序很重要，应根据查询模式来选择。

   • 覆盖索引：覆盖索引包含所有查询所需的列，可以避免访问数据表本身，提高查询性能。

索引的优缺点

优点：

• 提高查询性能：索引可以大幅提高查询速度，特别是对于大型数据集。通过使用索引，数据库可以更快速地定位到所需的数据，而不必扫描整个表。

• 加速数据检索：索引可以减少数据检索时间，使查询更加高效。这对于频繁的数据检索操作非常有用。

• 排序和分组：索引可以加速排序和分组操作，提高了报表和数据分析的性能。这在需要对结果进行排序或分组的查询中非常重要。

• 唯一性约束：唯一索引可以确保表中的数据不包含重复值，用于实现数据的唯一性约束。

• 加速连接操作：在多表连接查询中，索引可以加速连接操作，提高了关联查询的性能。

缺点：

• 占用存储空间：索引需要额外的存储空间，可能会占用大量磁盘空间。这对于大型表格来说可能会成为问题。

• 更新开销：插入、更新和删除操作需要更新索引，可能导致性能下降。每次对表中的数据进行更改时，相关的索引也必须更新。

• 选择合适的索引：选择不当的索引或创建过多的索引可能导致性能问题。过多的索引会增加维护成本，并且可能会使写入操作变得非常缓慢。

• 维护成本：维护索引需要一定的系统开销，包括磁盘I/O和CPU。在频繁更新的环境中，维护成本可能会变得很高。

• 不适用于所有查询：并非所有类型的查询都受益于索引。对于一些特定的查询模式，索引可能不会提供显著的性能改进。

数据库表中不是索引越多越好，而是仅为那些常用的搜索字段建立索引效果最佳!

感谢

好啦，这次的分享就到这里，感谢大家看到这里