Mysql数据库中的索引

一、索引概述

索引(index)是帮助Mysql高效获取数据的数据结构（有序）。在数据之外，数据库还维护者满足特定算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据，这样就可以在这些数据结构实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。

图示

左边是数据表，一共7条数据，最左侧是（0x07...）这些是数据的物理地址（逻辑上相邻的数据，在磁盘记录中也不一定是物理相邻的）。
在没建立索引的情况下：我们想要获取col2中的值需要一条条的便利寻找，如果寻找值为3的数据，相当于做了一次整张表扫描
建立索引的情况下：维护右侧二叉查找树，每个节点包含索引键值和指向对应数据的记录物理地址的指针，再获取值为3的数据时，根据索引，只需要三步就能找到对应的数据，不需要扫描全表

二、索引的优劣

优势：
1）类似书籍目录的索引，提高了数据的检索效率，降低了数据库的IO成本
2）通过索引对数进行排序，降低了数据的排序成本，降低了CPU的消耗
劣势：
1）实际索引也是一张表，该表保存了主键和索引字段，并指向实体类的字段，所以索引也需要占用空间
2）虽然索引大大提高了查询效率，但同时也降低了更新表的速度，如对表进行Insert,update,delete操作时，Mysql不仅需要更新数据，同时还要保存索引文件每次更新添加了索引列的字段以及调整因为更新所带来的键值变化后的索引信息

三、索引结构

索引实在Mysql的存储引擎中实现的，所以每一种引擎的索引结构都不一定相同，同时也不是所有的搜索引擎支持所有的索引结构，Mysql为我们提供了一下四种索引结构
1）BTREE索引：最常见的索引类型，大部分搜索引擎都支持B树索引
2）Hash索引：只有Memory引擎支持，使用场景简单
3）R-tree 索引（空间索引）：空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型，主要用于地理空间数据类型，通常使用较少
4）Full-text （全文索引）：全文索引也是MyISAM的一个特殊索引类型，主要用于全文索引，InnoDB从Mysql5.6版本开始支持全文索引

索引类型支持

ps：这里暂不做索引结构的说明

四、索引分类

1）单值索引：即一个索引包含单个列，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，但允许为空
3）复合索引：既一个列包含多个索引

五、创建索引

1）创建数据库及表

# 创建 demo_01
CREATE DATABASE demo_01 DEFAULT charset=utf8mb4;
# 使用 数据库
USE demo_01;

#创建表
CREATE TABLE `city` (
  `city_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `city_name` varchar(50) NOT NULL,
  `country_id` int(11) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`city_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(1,'西安',1);
insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(2,'NewYork',2);
insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(3,'北京',1);
insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(4,'上海',1);

insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(1,'China');
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(2,'America');
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(3,'Japan');
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(4,'UK');

2）创建索引
创建索引语法：

CREATE  [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL]  INDEX index_name 
[USING  index_type]
ON tbl_name(index_col_name,...)


index_col_name : column_name[(length)][ASC | DESC]

示列：为city表中的city_name 创建索引

create index idx_city_name on city(city_name);

3）查看索引
查看索引语法

show index from tab_name

示列：查看city_name表中的索引

show index from city_name

索引查看结果

ps：city_id作为自增长主键，mysql会自动帮我创建索引
4）删除索引
删除索引语法

DROP  INDEX  index_name  ON  tbl_name;

示列：删除我们我们刚刚创建的idx_city_name索引

drop index idx_city_name from city;

5）ALTER命令创建索引
添加一个主键，这意味着索引值必须是唯一的，且不能为NULL

alter  table  tb_name  add  primary  key(column_list);

创建索引的值必须是唯一的（除了NULL外，NULL可能会出现多次）

alter  table  tb_name  add  unique index_name(column_list);

普通索引，索引值可以出现多次。

alter  table  tb_name  add  index index_name(column_list);

指定了索引为FULLTEXT，用于全文索引

alter  table  tb_name  add  fulltext  index_name(column_list);

6）创建复合索引

CREATE INDEX idx_name_email_status ON tb_seller(NAME,email,STATUS);

就相当于
对name 创建索引 ;
对name , email 创建了索引 ;
对name , email, status 创建了索引 ;

六、索引的设计原则

1）对查询频次较高且数据量比较大的表建立索引
2）索引字段最佳候选列应当从where子语句中条件中提取，如果where子语句条件过多，那么应当挑选最常用，过滤效果最好的的列的组合
3）使用唯一索引，区分度越高，使用索引的效率越高
4）索引可以有效的提升查询数据的效率，但索引数量不是多多益善，索引越多，维护索引的代价自然也就水涨船高。对于插入、更新、删除等DML操作比较频繁的表来说，索引过多，会引入相当高的维护代价，降低DML操作的效率，增加相应操作的时间消耗。另外索引过多的话，MySQL也会犯选择困难病，虽然最终仍然会找到一个可用的索引，但无疑提高了选择的代价
5）使用短索引，索引创建之后也是使用硬盘来存储的，因此提升索引访问的I/O效率，也可以提升总体的访问效率。假如构成索引的字段总长度比较短，那么在给定大小的存储块内可以存储更多的索引值，相应的可以有效的提升MySQL访问索引的I/O效率
6）利用最左前缀，N个列组合而成的组合索引，那么相当于是创建了N个索引，如果查询时where子句中使用了组成该索引的前几个字段，那么这条查询SQL可以利用组合索引来提升查询效率

Mysql数据库中的索引