定义

索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构，使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。

举例

1.例如这样一个查询：select * from table1 where id=10000。如果没有索引，必须遍历整个表，直到ID等于10000的这一行被找到为止；有了索引之后(必须是在ID这一列上建立的索引)，即可在索引中查找。由于索引是经过某种算法优化过的，因而查找次数要少的多。可见，索引是用来定位的。

2.在查找username="admin"的记录 SELECT * FROM mytable WHERE username='admin';时，如果在username上已经建立了索引，MySQL无须任何扫描，即准确可找到该记录。相反，MySQL会扫描所有记录，即要查询10000条记录。

索引的数据结构

Hash、二叉搜索树、红黑树、B树以及B+树

具体可参考 https://www.jianshu.com/p/2f562c7f10a0

索引种类

倒排索引：不是由记录来确定属性值，而是由属性值来确定记录的位置

具体可以参考 https://blog.csdn.net/starzhou/article/details/87519973

聚集索引：聚集索引是指数据库表行中数据的物理顺序与键值的逻辑（索引）顺序相同。一个表只能有一个聚集索引，因为一个表的物理顺序只有一种情况，所以，对应的聚集索引只能有一个。如果某索引不是聚集索引，则表中的行物理顺序与索引顺序不匹配，与非聚集索引相比，聚集索引有着更快的检索速度。

唯一索引：唯一索引是不允许其中任何两行具有相同索引值的索引。

主键索引：简称为主索引，数据库表中一列或列组合（字段）的值唯一标识表中的每一行。该列称为表的主键。（主键索引是唯一索引的特定类型）

候选索引：与主索引一样要求字段值的唯一性，并决定了处理记录的顺序。在数据库和自由表中，可以为每个表建立多个候选索引。

非聚集索引：在非聚集索引中，数据库表中记录的物理顺序与索引顺序可以不相同。一个表中只能有一个聚集索引，但表中的每一列都可以有自己的非聚集索引。

多列索引：一个多列索引可以认为是包含通过合并(concatenate)索引列值创建的值的一个排序数组。

为什么不能每个列都建索引？

为表中的每一个列都增加索引，是非常不明智的。这是因为，增加索引也有许多不利的一个方面。

第一，创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据 量的增加而增加。

第二，索引需要占物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间，如果要建立聚簇索引，那么需要的空间就会更大。

第三，当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。

具体可参考 https://www.cnblogs.com/wphl-27/p/5898905.html

索引的优缺点

优点
1.大大加快数据的检索速度;
2.创建唯一性索引，保证数据库表中每一行数据的唯一性;
3.加速表和表之间的连接;（为什么？可见https://blog.csdn.net/sqlserverdiscovery/article/details/79129672）
4.在使用分组和排序子句进行数据检索时，可以显著减少查询中分组和排序的时间。
缺点
1.索引需要占物理空间。
2.当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，降低了数据的维护速度。
索引失效

1.如果条件中有or，即使其中有条件带索引也不会使用(这也是为什么尽量少用or的原因)

注意：要想使用or，又想让索引生效，只能将or条件中的每个列都加上索引

2.对于多列索引，不是使用的第一部分，则不会使用索引

3.like查询是以%开头

4.如果列类型是字符串，那一定要在条件中将数据使用引号引用起来,否则不使用索引

5.如果mysql估计使用全表扫描要比使用索引快,则不使用索引

 

如何创建索引

1、普通索引
     CREATE INDEX indexName ON mytable(username(length));
     创建表的时候直接指定： 

CREATE TABLE mytable(
       ID INT NOT NULL, 
       username VARCHAR(16) NOT NULL, 
       INDEX [indexName] (username(length))
 );
  删除索引的语法：
DROP INDEX [indexName] ON mytable;

2、唯一索引
它与普通索引类似，不同的就是：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。

创建索引：
CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length))
修改表结构：
ALTER table mytable ADD UNIQUE [indexName] (username(length))
创建表的时候直接指定：
CREATE TABLE mytable( 
     ID INT NOT NULL, 
      username VARCHAR(16) NOT NULL, 
      UNIQUE [indexName] (username(length))
 );
有四种方式来添加数据表的索引：

1.ALTER TABLE tbl_name ADD PRIMARY KEY (column_list): 该语句添加一个主键，这意味着索引值必须是唯一的，且不能为NULL。
2.ALTER TABLE tbl_name ADD UNIQUE index_name (column_list): 这条语句创建索引的值必须是唯一的（除了NULL外，NULL可能会出现多次）。
3.ALTER TABLE tbl_name ADD INDEX index_name (column_list): 添加普通索引，索引值可出现多次。4.ALTER TABLE tbl_name ADD FULLTEXT index_name (column_list):该语句指定了索引为 FULLTEXT ，用于全文索引。
例如：

创建索引：ALTER TABLE testalter_tbl ADD INDEX (c);
删除索引：ALTER TABLE testalter_tbl DROP INDEX (c);
显示索引信息
SHOW INDEX FROM table_name

详见：https://www.cnblogs.com/itchenguo/p/11049675.html

 

索引的原理（为什么可以提高查询速度？）

索引就是通过事先排好序，从而在查找时可以应用二分查找等高效率的算法。
一般的顺序查找，复杂度为O(n)，而二分查找复杂度为O(log2n)。当n很大时，二者的效率相差及其悬殊。
举个例子：
表中有一百万条数据，需要在其中寻找一条特定id的数据。如果顺序查找，平均需要查找50万条数据。而用二分法，至多不超过20次就能找到。二者的效率差了2.5万倍！ 

在一个或者一些字段需要频繁用作查询条件，并且表数据较多的时候，创建索引会明显提高查询速度，因为可由全表扫描改成索引扫描。

（无索引时全表扫描也就是要逐条扫描全部记录，直到找完符合条件的，索引扫描可以直接定位）

详见https://www.cnblogs.com/Berryxiong/p/6249427.html

 

 

参考

1.百度百科 https://baike.baidu.com/item/数据库索引/8751686?fr=aladdin

2.数据库索引原理，及MySQL索引类型 https://blog.csdn.net/weixin_42181824/article/details/82261988

3.百度百科聚集索引 https://baike.baidu.com/item/聚集索引/11041381?fr=aladdin