数据库索引概念及其如何使用的相关介绍
在日常开发中，难免会与数据库打交道，然而对数据库中数据的操作又会与另一个名词挂钩，“索引”，下面简单介绍一下索引的相关概念以及何时使用索引最合适。
一、什么是索引？
索引是一种数据结构，它可以把表中的数据按照某种规则（如B树、哈希表等）进行排序，以便快速查询和访问数据。
使用索引能减少磁盘I/o操作和数据扫描次数，提高性能。
如何分析是否使用了索引？
通过explain关键字分析，key有值，表示走了索引，否则没有走索引。
二、常见索引分为几种？
1、普通索引，基本的索引，没有任何限制，用于加速查询，数据可以重复CREATE INDEX indexName（索引名） ON mytable（表名）(username字段名(length长度一般全文索引使用));
2、组合索引，指多个字段上创建的索引，只有在查询条件中使用了创建索引时的第一个字段，索引才会被使用
CREATE INDEX index_name ON table_name (column1, column2, ...);
3、全文索引，用来查找文本中的关键字
ALTER TABLE tbl_name ADD FULLTEXT index_name (column_list)
4、唯一索引，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。
CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length))或者ALTER table mytable ADD UNIQUE indexName (username(length))
5、主键索引，特殊的唯一索引，一个表只能有一个主键，不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引。也就是在唯一索引的基础上相应的列必须为主键
ALTER TABLE tbl_name ADD PRIMARY KEY (column_list)
6、聚集索引：有时也称为主键索引（但二者又不能等同）在聚集索引里，表中数据行按索引的排序方式进行存储，对查找行很有效。只有当表包含聚集索引时，表内的数据行才会按找索引列的值在磁盘上进行物理排序和存储。每张表只能有一个聚集索引，原因很简单，因为数据行本身只能按一个顺序存储。
7、非聚集索引：非聚集索引也称为二级索引或者辅助索引，对于非聚集索引，数据库会有单独的存储空间来存放。非聚集索引在查找的时候要经过两个步骤，需要先搜索非聚集索引的B+Tree，这个B+Tree的叶子结点存储的不是完整的数据行，而是主键值，当我们搜索完成后得到主键的值，然后拿着主键值再去搜索主键索引的B+Tree，就可以获取到一行完整的数据。一系列的普通索引都可以归纳到非聚集索引，如：普通索引、唯一索引、全文索引；
三、索引的优缺点有哪些？
索引的原理大致概括为以空间换时间
数据库中索引的作用是提高查询效率，它可以使得查询数据的速度更快。
优点：
1、通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。
2、可以大大加快数据的检索速度，这也是创建索引的最主要的原因。
3、可以加速表和表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。
4、在使用分组和排序子句进行数据检索时，同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。
5、通过使用索引，可以在查询的过程中，使用优化隐藏器，提高系统的性能。
缺点：
1、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。
2、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。
3、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。
四、索引建立的原则是什么？
哪些需要建立索引：
1、在经常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度；
2、在作为主键的列上，强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构；
3、在经常用在连接的列上，这些列主要是一些外键，可以加快连接的速度；
4、在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的；
5、在经常需要排序的列上创建索引，因为索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序，加快排序查询时间；
6、在经常使用在WHERE子句中的列上面创建索引，加快条件的判断速度。
哪些不建议建立索引：
1、对于那些在查询中很少使用或者参考的列不应该创建索引。这是因为，既然这些列很少使用到，因此有索引或者无索引，
并不能提高查询速度。相反，由于增加了索引，反而降低了系统的维护速度和增大了空间需求。
2、对于那些只有很少数据值的列也不应该增加索引。这是因为，由于这些列的取值很少，例如人事表的性别列，
在查询的结果中，结果集的数据行占了表中数据行的很大比例，即需要在表中搜索的数据行的比例很大。增加索引，
并不能明显加快检索速度。
3、对于那些定义为text, image和bit数据类型的列不应该增加索引。这是因为，这些列的数据量要么
相当大，要么取值很少。
第四，当修改性能远远大于检索性能时，不应该创建索引。这是因为，修改性能和检索性能是互相矛盾的。
当增加索引时，会提高检索性能，但是会降低修改性能。当减少索引时，会提高修改性能，降低检索性能。因此，当修改性能远远大
于检索性能时，不应该创建索引。
1、主键索引就是聚集索引吗？
不是。当我们基于 InnoDB 引擎创建一张表的时候，都会创建一个聚集索引，每张表都有唯一的聚集索引：
1、如果这张表定义了主键索引，那么这个主键索引就作为聚集索引。
2、如果这张表没有定义主键索引，那么该表的第一个唯一非空索引作为聚集索引。
3、如果这张表也没有唯一非空索引，那么 InnoDB 内部会生成一个隐藏的主键作为聚集索引，这个隐藏的主键是一个 6 个字节的列，该列的值会随着数据的插入自增。
对于一张表来说，聚集索引只能有一个，因为数据真实的物理存储顺序就是按照聚集索引存储的。主键是表中的一个字段或多个字段，用来唯一地标识表中的一条记录。唯一性是主键最主要的特性。主键的创建必须依赖于索引，默认创建的是聚集索引。
也可以在建表时人为修改主键为非聚集索引，聚集索引适合大数据量，少数内容不同的列，非聚集索引适合大数据量，多数内容不同的列
2、什么是最左匹配原则？
最左前缀匹配原则，非常重要的原则，建立一个索引，对于索引中的字段，会一直向右匹配直到遇到范围查询(>、<、between、like)就停止匹配，比如a = 1 and b = 2 and c > 3 and d = 4 如果建立(a,b,c,d)顺序的索引，d是用不到索引的，如果建立(a,b,d,c)的索引则都可以用到，a,b,d的顺序可以任意调整。'='和'in'可以乱序，比如a = 1 and b = 2 and c = 3 建立(a,b,c)索引可以任意顺序，数据库的查询优化器会帮你优化成索引可以识别的形式
3、单列索引与组合索引哪个效率更高？
如果我们的查询where条件只有一个，我们完全可以用单列索引，这样的查询速度较快。如果我们的业务场景是需要经常查询多个组合列，不要试图分别基于单个列建立多个单列索引（因为虽然有多个单列索引，但是MySQL只能用到其中的那个它认为似乎最有效率的单列索引）。这是因为当SQL语句所查询的列，全部都出现在组合索引中时，此时由于只需要查询索引块即可获得所有数据，当然比使用多个单列索引要快得多。
