MySQL中索引详解

1.索引的概念

索引是一种用于快速查询和检索数据的数据结构，其本质可以看成是一种排序好的数据结构。

索引的作用就相当于书的目录。打个比方: 我们在查字典的时候，如果没有目录，那我们就只能一页一页的去找我们需要查的那个字，速度很慢。如果有目录了，我们只需要先去目录里查找字的位置，然后直接翻到那一页就行了。

索引底层数据结构存在很多种类型，常见的索引结构有: B 树， B+树 和 Hash、红黑树。在 MySQL 中，无论是 Innodb 还是 MyIsam，都使用了 B+树作为索引结构。

2.索引的优缺点

优点：

• 提高查询效率：索引可以显著减少查询时需要扫描的数据行数，从而加快查询速度
• 支持排序和分组：索引可以加快ORDER BY和GROUP BY的操作速度，因此MySQL可以利用索引来快速定位到排序和分组的数据。
• 加快表的连接：索引可以加快表与表之间的连接，尤其是在实现数据的参考完整性方面
• 查询优化：使用索引可以在查询过程中使用优化器，提高系统的性能

缺点：

• 时间成本：创建和维护索引需要时间，且随着数据量的增加，这种时间成本也会增加。
• 空间成本：索引也需要占用物理空间，数据量越大，所需的空间也越大。
• 降低更新效率：索引在表的增删改操作时需要动态维护，这可能会降低数据的维护速度。

 3.索引的分类和使用方法

3.1 索引分类

单列索引是在表的一个列上创建索引。它可以提高查询性能，尤其是在对该列进行搜索，排序和分组时。

单列索引有下面三个类型：

• 普通索引：最基本的索引类型，没有唯一性限制
• 唯一索引：索引的值必须是唯一的，但允许有空值
• 主键索引：主键自动创建一个唯一索引

普通索引

下面是普通索引的一些操作： 

create table empleyees (
  id int auto_increment PRIMARY KEY,
	first_name VARCHAR(50),
	last_name VARCHAR(50),
	email VARCHAR(100),
	department VARCHAR(50),
	salary DECIMAL(10,2)
	);
	
	insert into empleyees (first_name,last_name,email,department,salary) VALUES
	('张三', '李四', '[email protected]', '技术部', 8000),
  ('王五', '赵六', '[email protected]', '市场部', 9000);
	
-- 	创建单列索引
CREATE INDEX idx_email on empleyees(email);
-- 查看索引
show index from empleyees;
-- 使用索引查询
SELECT* FROM empleyees where email ='zhangsan@company';

 都知道索引查询能提高速度，那到底提高了多少呢？我们这里举个例子：

DELIMITER $$

CREATE PROCEDURE populate_employees()
BEGIN
   DECLARE i INT DEFAULT 0;

   WHILE i < 1000 DO
       INSERT INTO empleyees(id, first_name, last_name, email, department, salary)
       VALUES
           (NULL,  -- id is auto-increment so we leave it as NULL
            CONCAT('First', i),
            CONCAT('Last', i),
            CONCAT('email', i, '@example.com'),
            CONCAT('Department', i),
            50000.00); -- 假设一个默认薪水，你可以根据需要调整

       SET i = i + 1;
   END WHILE;

END$$

CALL populate_employees();

-- 无索引查询
SELECT* from empleyees where first_name=30;

-- 创建索引
CREATE INDEX index_text on empleyees(first_name);

 EXPLAIN SELECT* from empleyees where first_name=30;

在`EXPLAIN`输出中，“Extra”列将告诉你是否使用了索引。如果看到“Using index”，则表示使用了索引。同时，`rows`列显示了MySQL估计需要扫描的行数，通常有索引时这个数字会明显降低，从而加快查询速度。

唯一索引

唯一索引要求索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。主键索引是一种特殊的唯一索引，不允许有空值。 

演示一下过程： 

CREATE table user1(
   id int auto_increment primary key,
	 name VARCHAR(50) not null,
	 email VARCHAR(100) not null UNIQUE
	 );
	 
-- 	 插入数据
INSERT into user1(name,email)
VALUES('Alice','xxxx.com');

INSERT into user1(name,email)
VALUES('Bob','bob.com');

向这个表中插入数据，运行一下         

 当我们向其中插入相同的数据会报错

主键索引

主键索引：是一种特殊的唯一索引&