MySQL数据库之索引
一、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。（加快查询速度、对字段值进行排序）
二、索引的作用
2.1 优点
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 可以加快表与表之间的连接。
- 使用分组和排序时，可大大减少分组和排序的时间。
- 建立索引在搜索和恢复数据库中的数据时能显著提高性能。
2.2 缺点
-
1）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。（索引文件和数据文件是同一个）
-
2）在插入和修改数据时要花费更多的时间、消耗更多性能，因为索引也要随之变动。
三、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。
- 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。
- 记录数超过300行（或500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。（会影响IO和CPU的性能）
- 经常与其他表进行连接的表，在连接字段上应该建立索引。
- 唯一性太差的字段不适合建立索引。（因为字段值会有重复）
- 更新太频繁地字段不适合创建索引。
- 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。
- 在经常进行GROUP BY、ORDER BY的字段上建立索引。
- 索引应该建在选择性高的字段上。（即重复性低的字段）
- 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。（大字段建索引会增加磁盘空间，而且搜索起来会影响性能）
注：
当一个表写入多、读取很少的时候，不需要建立索引。
唯一性太差的字段、更新太频繁地字段、大字段，不适合做索引。
四、索引的分类和创建
先创建一个数据表member
4.1 普通索引
普通索引是最基本的索引类型，没有唯一性之类的限制。
方法一：直接创建索引
CREATE INDEX 索引名 ON 表名 (列名(length));
复制代码- (列名(length))：length是可选项，下同。如果忽略length 的值，则使用整个列的值作为索引。如果指定，使用列的前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。
示例：
create index name_index on member(name); #以name字段创建普通索引
create index cardid_index on member(cardid(4)); #指定cardid字段值的前4个字符做普通索引的值
索引就相当于一个键：
方法二：修改表方式创建索引
ALTER TABLE 表名 ADD INDEX 索引名(列名);
示例：
ALTER TABLE member ADD INDEX phone_index(phone); #以phone字段创建普通索引
方法三：创建表时指定索引
一般不在创建表的时候添加索引，会让插入数据变慢。
CREATE TABLE 表名(字段1数据类型,字段2数据类型[,...],INDEX 索引名 (列名));
示例：
create table member2(id int(10) ,name varchar(10) ,cardid int(18), phone int(11) ,address varchar(50),remark text,INDEX name_index(name));
删除索引：
drop index name_index on member; #直接删除索引
drop index cardid_index on member; #直接删除索引
alter table member DROP index phone_index; #以修改表的方式删除索引
4.2 唯一索引（创建唯一键即创建唯一索引）
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。
创建唯一键或者创建唯一索引都可实现。
方法一：直接创建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX 索引名 ON 表名(字段名);
示例：
create unique index card_index on member(cardid);
方法二：以修改表的方式创建
ALTER TABLE 表名 ADD UNIQUE 索引名(字段名);
示例：
alter table member add unique phone_index(phone);
方法三：创建表时指定索引
CREATE TABLE 表名(字段1 数据类型,字段2 数据类型[...],UNIQUE 索引名(字段名));
示例：
create table member3(id int(10) ,name varchar(10) ,cardid int(18) ,phone int(11) ,address varchar(50),remark text, unique phone_index(phone));
方法四：添加唯一键
添加唯一键将自动创建唯一索引。
CREATE TABLE 表名(字段1 数据类型,字段2 数据类型[...],unique key(字段名));
CREATE TABLE 表名(字段1 数据类型 unique key,字段2 数据类型[...]);
ALTER TABLE 表名 ADD unique key(字段); 
使用 show create table member3; 命令查看表结构。
可以看出，添加唯一键将自动创建唯一索引，添加唯一索引即创建了唯一键。
4.3 主键索引（和创建主键的方式一样）
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。
方法一：创建表时添加主键
create table 表名(字段1 XXX, 字段2 XXX, ...primary key(字段));
create table 表名(字段1 XXX primary key, ...); #将主键作为字段1的属性
示例：
create table room(id int(10),name varchar(10),primary key(id));
create table room2(id int(10) primary key,name varchar(10));
方法二：在现有表中添加主键
ALTER TABLE 表名 add primary key(字段名);
示例：
ALTER TABLE member add primary key(id); #将id字段添加为主键
4.4 组合索引（单列索引与多列索引）
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。
方法一：直接创建索引
CREATE INDEX 索引名 on 表名(字段1,字段2，字段3);
示例：
create index name_cardid_phone_index on member4(name,cardid,phone); #使用3个字段创建组合索引
方法二：修改表的方式创建索引
alter table 表名 add index 索引名(字段1,字段2, ..., 字段n);
示例：
alter table member4 add index phone_name_cardid_index(phone,name,cardid);
方法三：创建表的时候指定索引
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(字段1,字段2,字段3));
示例：
create table info2(id int(10),name varchar(10),phone int(11),index name_phone_index(name,phone));
使用组合索引查询：
使用select查询时注意where的最左原则。查询字段的顺序要和组合索引保持一致，才能生效。
select * from 表名 where 字段1=XXX and 字段2=XXX and ...;
复制代码示例：
select * from member4 where name=lisi and cardid=1103 and phone=1388888888;
##这条查询语句，会使用到name_cardid_phone_index这个索引。
select * from member4 where phone=1888888888 and name=张三 and cardid=1101;
##这条查询语句，会使用到phone_name_cardid_index这个索引。
select * from member4 where cardid=1102 and name=王五 and phone=1588888888;
##这条查询语句无法使用索引，因为查询字段的顺序和组合索引不一致。
4.5 全文索引
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、 VARCHAR 或者TEXT 类型的列上创建。
每个表一般只创建一个全文索引。
查询时只能匹配完整的单词/字符串。
方法一：直接创建索引
create fulltext index 索引名 on 表名 (字段);
示例：
create fulltext index remark_index on member(remark);
方法二：修改表的方式创建索引
alter table 表名 add fulltext 索引名 (字段);
示例：
alter table member add fulltext address_index(address);
复制代码
方法三：创建表时指定索引
create table 表名 (字段.... , fulltext 索引名 (字段));
示例：
create table room4(id int(10),name varchar(10),fulltext name_index(name));
全文索引的创建限制：
全文索引只能在char、varchar和text类型的字段上创建：
使用全文索引查询：
全文索引查询时，只能匹配完整的单词或字符串。
select * from 表名 where match(字段名) against(单词/字符串);
示例：
#查询remark字段包含字符串"vip"的数据记录。
select * from member where match(remark) against('vip');
#查询remark字段包含字符串"vvvip"的数据记录。
select * from member where match(remark) against('vvvip');
#这条语句查询不到匹配的记录，因为全文索引只能匹配完整的单词/字符串。
select * from member where match(remark) against('ip');
使用explain命令分析：
可以使用explain命令分析一下，这个 select语句是否使用了索引或者索引使用是否正确。
explain select * from member where match(remark) against('vip')\G
五、查看表中有哪些索引
show index from 表名; #能查看索引的字段和细节，建议以纵向形式查看
show index from 表名\G #建议使用\G以纵向形式查看
show keys from 表名;
show keys from 表名\G
show create table 表名; #只能查看索引的字段和名称
查询结果中，各字段的含义如下：
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| 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 | 如果该列含有NULL值，则显示YES。如果没有，则显示NO或为空 |
| lndex_type | 用过的索引方法（BTREE，FULLTEXT，HASH，RTREE） |
| comment | 备注 |
collation 值显示为'A'，表示自动升序。
查询时仅显示该字段的话，会自动升序排列：
seq_in_index表示索引中的序列号，从1开始
六、删除索引
除了删除主键索引，删除其他索引的方式是一样的。
6.1 删除主键索引（即删除主键）
alter table 表名 drop primary key; 
6.2 删除其他索引
drop index 索引名 on 表名; #直接删除索引
alter table 表名 drop index 索引名; #修改表的方式删除索引
复制代码示例：
drop index address_index on member; #直接删除索引
alter table 表名 drop index 索引名; #修改表的方式删除索引
总结
1、索引的主要作用和副作用
作用： 加快查询速度，对字段进行排序。
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。（索引文件和数据文件是同一个）
-
在插入和修改数据时要花费更多的时间、消耗更多性能，因为索引也要随之变动。
2、索引是如何提高查询速度的？
- 索引包含着对数据表里所有记录的引用指针。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。
- 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。
3、select 语句的慢查询问题，如何处理？
- 使用 explain 命令，即
explain select ...;分析一下 这个 select语句是否使用了索引或者索引使用是否正确。 - 如果没有用索引或者索引用得不正确，可以使用
create index 索引名 on 表名 (字段);或者alter table 表名 add index 索引名(字段);添加索引去优化查询速度。
4、创建索引
1）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(4));
create table 表名 (字段.... , index 索引名(字段));
2）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);
create table 表名 (字段.... , unique 索引名(字段));
3）主键索引：
alter table 表名 add primary key (字段);
create table 表名 (字段.... , primary key (字段));
create table 表名 (字段 primary key, ... );
4）组合索引（单列、多列索引）:
create index XXX_index on 表名 (字段1,字段2, ... , 字段n);
alter table 表名 add index XXX_index (字段1,字段2, ... , 字段n);
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(字段1,字段2,字段3));
使用时要注意 where 的最左原则：
select * from 表名 where 字段1=XXX and 字段2=XXX and ....
5）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);
create table 表名 (字段.... , fulltext 索引名(字段));
查询时只能匹配完整的字符串：
select * from 表名 where match(字段) against('查询字符串');
5、查询表中有哪些索引
show index from 表名; //能查看索引的字段和细节，建议使用\G纵向查看
show keys from 表名;
show create table 表名; //只能查看索引的字段和名称
6、删除索引
删除主键索引的方法：
alter table 表名 drop primary key;
删除其他索引：
drop index 索引名 on 表名;
alter table 表名 drop index 索引名;
