数据库进阶笔记（二）——索引

1.什么是索引？

官方定义：索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构
排好序的快速查找数据结构。
在数据之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构，这些结构以某种方式指向数据，这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。（B树索引）

常说的索引，如果没有特别说明，都是指B树（多路搜索树，并不一定是二叉的）结构组织的索引。其中聚焦索引，次要索引，覆盖索引，复合索引，前缀索引，唯一索引默认都是使用B+树索引，统称索引。当然，除了B+树这种类型的索引之外，还有哈希索引等

2.索引的优劣？

优势：
提高数据检索的效率，降低数据库的IO成本
降低数据排序成本，降低CPU的消耗

劣势：
1.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，所以索引列也是要占用空间的
2.虽然索引大大提高了查询速度，同时却会降低更新表的速度，如对表进行增删改操作。因为更新表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

3.索引分类

mysql索引分类：
1.单值索引：即一个索引只包含单个列，一个表可以有多个单列索引
2.唯一索引：索引列的值必须唯一，但允许有空值
3.复合索引：即一个索引包含多个列

4.基本语法

创建：
方式一：CREATE [UNIQUE] INDEX 索引名 ON mytable(columnname(length));
方式二：ALTER mytable ADD [UNIQUE] INDEX [indexName] ON (columnname(length))

删除：
DROP INDEX [indexName] ON mytable;

查看：
SHOW INDEX FROM table_name\G

5.索引结构

BTree索引，B+Tree索引

6.哪些情况需要创建索引？

1.主键自动建立唯一索引
2.频繁作为查询条件的字段应该创建索引
3.查询中与其他表关联的字段，外键关系建立索引
4.频繁更新的字段不适合创建索引，因为每次更新不单单是更新完了记录还会更新索引
5.Where条件里用不到的字段不创建索引
6.高并发下倾向创建组合索引
7.查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问将大大提高排序速度（例如 name，age，email）
8.查询中统计或分组字段

7.什么情况不适合创建索引？

1.表记录太少
2.经常增删改的表
3.如果某个字段包含太多的重复内容，就没必要建立索引。

8.explain关键字

名词段解释：
1.❤id：
select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select字段或操作表的顺序。有三种情况：
	1)id相同，执行顺序由上至下。
	2)id不同，如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行
	3)id有部分相同，先执行id大的，id相同的由上至下执行
	
2.select_type:
查询的类型，主要是用于区别普通查询、联合查询、子查询等的复杂信息。
	1)simple:简单的select查询，查询中不包含子查询和union
	2)primary:最外层的查询
	3)subquery:在select或where列表中包含的子查询
	4)derived（id）:在from中包含的子查询,MySQL会递归执行这些子查询，把结果放在临时表中
	5)union:若第二个select出现在union之后，则被标记为union；若union包含在from子句的子查询中，外层select将被标记为derived
	6)union result:从union表获取结果的select
	
3.table:
这一行数据是关于哪张表的

4.❤type:
显示查询是哪种级别：
从最好到最差依次是：
system>const>eq_ref>ref>range>index>ALL
一般要达到range和ref级别
	1)system:表中只有一行记录
	2)const:表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key 和unique索引。因为只匹配一行数据，所以很快将主键置于where表中，MYSQL就能将该查询转换为一个常量。
	3)eq_ref:唯一性索引扫描，对于每个索引键，表中只有一条记录与之匹配。常见于主键或唯一索引扫描
	4)ref:非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行
	5)range:只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行
	6)index:全索引扫描，比ALL快，因为索引文件通常比数据文件小

5.possible_keys 和 ❤key
possible_keys:显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个。（但不一定实际使用）
key:实际使用的索引。如果为null，则没有使用索引。查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中

6.key_len
表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度。在不损失精确性的情况下，长度越短越好。key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的

7.ref
显示索引的那一列被使用了，如果可能的话，是一个常数。哪些列或常量被用于查找索引列上的值

8.❤rows
根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数。

9.❤Extra
包含不适合在其他列显示但又十分重要的信息
	1)Using filesort:说明mysql会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序排队
	2)Using temporary:使用了临时表保存中间结果，MySQL在对查询结果排序时使用临时表。常见于order by和group by
	3)USING index:表示相应的select操作中使用了覆盖索引，避免访问了表的数据行，效率不错。如果同时出现using where ，表明索引被用来执行索引键值的查找；如果没有，表明索引用来读取数据而非执行查找操作。
	覆盖索引：就是select的数据列只用从索引中就能够取得，不必读取数据行，MySQL可以利用索引返回select列表中的字段，而不必根据索引再次读取数据文件，换句话说查询列要被所建的索引覆盖
	

9.索引优化

单表索引优化：直接对where、order by 和 group by后面的字段加索引；
双表索引优化：左连接建在右表，右连接建在左表；
三表索引优化：设置查询的字段为索引

10.索引失效

最佳左前缀法则：查询从索引的最左前列开始并且不跳过索引中的列

解决like中%加两边索引失效问题：使用覆盖索引。

优化总结口诀：
全值匹配我最爱，最左前缀要遵守；
带头大哥不能死，中间兄弟不能断；
索引列上少计算，范围之后全失效；
like百分写最右，覆盖索引不写星；
不等空值还有or，索引失效要少用；
var引号不可丢，sql高级也不难。