MySQL索引——从入门到出土

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了MySQL索引——从入门到出土相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

文章目录

索引

概念

索引是一个单独的、存储在磁盘上的数据库结构,包含着对数据表里所有记录的引用指针

使用索引可以快速找出在某个或多个列中有一特定值的行,所有mysql列类型都可以被索引,对相关列使用索引是提高查询操作速度的最佳途径。

索引是在存储引擎中实现的,因此,每种存储引擎的索引都不一定完全相同,并且每种存储引擎也不一定支持所有索引类型。MySQL中索引的存储类型有两种,即BTREE和HASH,具体和表的存储引擎相关。

  • MyISAM和InnoDB存储引擎只支持BTREE索引;
  • MEMORY/HEAP存储引擎可以支持HASH和BTREE索引。

优缺点

优点:

索引的优点主要有以下几条:

  1. 通过创建唯一索引,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查询速度,这也是创建索引的主要原因。
  3. 在实现数据的参考完整性方面,可以加速表和表之间的连接
  4. 在使用分组和排序子句进行数据查询时,也可以显著减少查询中分组和排序的时间

缺点:

增加索引也有许多不利的方面,主要表现在如下几个方面:

  1. 创建索引和维护索引要耗费时间,并且随着数据量的增加所耗费的时间也会增加
  2. 索引需要占磁盘空间,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,如果有大量的索引,索引文件可能比数据文件更快达到最大文件尺寸。
  3. 当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候,索引也要动态地维护,这样就降低了数据的维护速度

索引的种类

参考答案
MySQL的索引可以分为以下几类:

1. 普通索引和唯一索引

普通索引是MySQL中的基本索引类型,允许在定义索引的列中插入重复值和空值。

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。

注意:主键索引是一种特殊的唯一索引,不允许有空值

2. 单列索引和组合索引

单列索引即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引。

组合索引是指在表的多个字段组合上创建的索引,只有在查询条件中使用了这些字段的左边字段时,索引才会被使用。

注意:使用组合索引时遵循最左前缀集合

3. 全文索引

全文索引类型为FULLTEXT,在定义索引的列上支持值的全文查找,允许在这些索引列中插入重复值和空值。

全文索引可以在CHAR、VARCHAR或者TEXT类型的列上创建。

4. 空间索引

空间索引是对空间数据类型的字段建立的索引,MySQL中的空间数据类型有4种,分别是
GEOMETRY、POINT、LINESTRING和POLYGON。

MySQL使用SPATIAL关键字进行扩展,使得能够用创建正规索引类似的语法创建空间索引。创建空间索引的列,必须将其声明为NOT NULL,空间索引只能在存储引擎为MyISAM的表中创建。

如何创建及保存MySQL的索引

MySQL支持多种方法在单个或多个列上创建索引:

在创建表的时候创建索引:

使用CREATE TABLE创建表时,除了可以定义列的数据类型,还可以定义主键约束、外键约束或者唯一性约束,而不论创建哪种约束,在定义约束的同时相当于在指定列上创建了一个索引。

创建表时创建索引的基本语法如下:

CREATE TABLE table_name [col_name data_type] 
[UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] [INDEX|KEY] [index_name] (col_name [length]) 
[ASC|DESC]

其中,UNIQUE、FULLTEXT和SPATIAL为可选参数,分别表示唯一索引、全文索引和空间索引;INDEX与KEY为同义词,两者作用相同,用来指定创建索引。

例如,可以按照如下方式,在id字段上使用UNIQUE关键字创建唯一索引:

CREATE TABLE t1 ( 
	id INT NOT NULL, 
	name CHAR(30) NOT NULL, 
	UNIQUE INDEX UniqIdx(id) 
);

在已存在的表上创建索引:

在已经存在的表中创建索引,可以使用ALTER TABLE语句或者CREATEINDEX语句。

ALTER TABLE创建索引的基本语法如下:

ALTER TABLE table_name ADD 
[UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] [INDEX|KEY] [index_name] (col_name[length],...) 
[ASC|DESC]
-- 创建book表
CREATE TABLE book ( 
	id INT NOT NULL, 
	name CHAR(30) NOT NULL
);

-- 使用alter创建索引
ALTER TABLE book ADD UNIQUE INDEX UniqidIdx (id);


CREATE INDEX创建索引的基本语法如下:

CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX index_name 
ON table_name (col_name [length],...) 
[ASC|DESC]

例如,可以按照如下方式,在bookId字段上建立名称为UniqidIdx的唯一索引:

drop TABLE book;
-- 创建book表
CREATE TABLE book ( 
	id INT NOT NULL, 
	name CHAR(30) NOT NULL
);
-- 使用create创建索引
CREATE UNIQUE INDEX UniqidIdx ON book (id);

索引小细节

MySQL怎么判断要不要加索引?

建议按照如下的原则来创建索引:

  1. 当唯一性是某种数据本身的特征时,指定唯一索引。使用唯一索引需能确保定义的列的数据完整性,以提高查询速度。
  2. 在频繁进行排序或分组(即进行group by或order by操作)的列上建立索引,如果待排序的列有多个,可以在这些列上建立组合索引。

只要创建了索引,就一定会走索引吗?

答案是:不一定。

比如,在使用组合索引的时候,如果没有遵从“最左前缀”的原则进行搜索,则索引是不起作用的

举例,假设在id、name、age字段上已经成功建立了一个名为MultiIdx的组合索引。索引行中按id、name、age的顺序存放,索引可以搜索id、(id,name)、(id, name, age)字段组合。如果列不构成索引最左面的前缀,那么MySQL不能使用局部索引,如(age)或者(name,age)组合则不能使用该索引查询。

后面对单独写一篇博客再来讲解,不慌

如何判断数据库的索引有没有生效?

可以使用EXPLAIN语句查看索引是否正在使用。
举例,假设已经创建了book表,并已经在其year_publication字段上建立了普通索引。执行如下语句:

-- 解释查询语句
EXPLAIN SELECT * FROM user WHERE id=3;

例如我们测试一下:

# 创建用户表
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
CREATE TABLE `user`  (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `username` varchar(32) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '用户名称',
  `birthday` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '生日',
  `sex` char(1) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '性别',
  `address` varchar(256) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '地址',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 8 CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

-- ----------------------------
-- Records of user
-- ----------------------------
INSERT INTO `user` VALUES (1, '玉如', '2019-02-27 17:47:08', '男', '北京市西区');
INSERT INTO `user` VALUES (2, '晓兰', '2019-03-02 15:09:37', '男', '北京市东区');
INSERT INTO `user` VALUES (3, '花蝶', '2019-03-04 11:34:34', '女', '北京市青湖区');
INSERT INTO `user` VALUES (4, '兰咯', '2019-03-04 12:04:06', '女', '北京市青谱区');
INSERT INTO `user` VALUES (5, '咕咕', '2019-03-07 17:37:26', '女', '北京市红滩区');
INSERT INTO `user` VALUES (6, '嘻嘻', '2019-03-08 11:44:00', '男', '北京市新区');
INSERT INTO `user` VALUES (7, '萌萌', '2019-04-08 11:44:00', '男', '北京市西区');

-- 创建主键索引
CREATE UNIQUE INDEX UniqidIdx ON user (id);

-- 解释查询语句
EXPLAIN SELECT * FROM user WHERE id=3;

查询结果为:

EXPLAIN语句将为我们输出详细的SQL执行信息,其中:

  • possible_keys行给出了MySQL在搜索数据记录时可选用的各个索引。
  • key行是MySQL实际选用的索引。

如果possible_keys行和key行都包含id字段,则说明在查询时使用了该索引。

如何评估一个索引创建的是否合理?

建议按照如下的原则来设计索引:

  1. 避免对经常更新的表进行过多的索引,并且索引中的列要尽可能少应该经常用于查询的字段创建索引,但要避免添加不必要的字段
  2. 数据量小的表最好不要使用索引,由于数据较少,查询花费的时间可能比遍历索引的时间还要短,索引可能不会产生优化效果
  3. 在条件表达式中经常用到的不同值较多的列上建立索引,在不同值很少的列上不要建立索引。比如在学生表的“性别”字段上只有“男”与“女”两个不同值,因此就无须建立索引,如果建立索引不但不会提高查询效率,反而会严重降低数据更新速度。
  4. 当唯一性是某种数据本身的特征时,指定唯一索引。使用唯一索引需能确保定义的列的数据完整性,以提高查询速度。
  5. 在频繁进行排序或分组(即进行group by或order by操作)的列上建立索引,如果待排序的列有多个,可以在这些列上建立组合索引

索引是越多越好吗?

索引并非越多越好,一个表中如有大量的索引,不仅占用磁盘空间,还会影响INSERT、DELETE、UPDATE等语句的性能,因为在表中的数据更改时,索引也会进行调整和更新

数据库索引失效了怎么办?

可以采用以下几种方式,来避免索引失效:

  1. 使用组合索引时,需要遵循“最左前缀”原则
  2. 不在索引列上做任何操作,例如计算、函数、类型转换,会导致索引失效而转向全表扫描;
  3. 尽量使用覆盖索引(即访问索引列的查询),减少 select * 覆盖索引能减少回表次数;
  4. MySQL在使用不等于(!=或者<>)的时候无法使用索引会导致全表扫描
  5. LIKE以通配符开头(%abc)MySQL索引会失效变成全表扫描的操作
  6. 字符串不加单引号会导致索引失效(可能发生了索引列的隐式转换)
  7. 少用or,用它来连接时可能会索引失效

所有的字段都适合创建索引吗?

当然不是。

下列几种情况,是不适合创建索引的:

  1. 频繁更新的字段不适合建立索引
  2. where条件中用不到的字段不适合建立索引
  3. 数据比较少的表不需要建索引
  4. 数据重复且分布比较均匀的的字段不适合建索引,例如性别、真假值;
  5. 参与列计算的列不适合建索引

以上是关于MySQL索引——从入门到出土的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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