索引设计原则

Posted 2022-10-01

• 创建数据库、表

CREATE DATABASE atguigudb1;

USE atguigudb1;

# 1.创建学生表和课程表
CREATE TABLE `student_info` (
`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`student_id` INT NOT NULL ,
`name` VARCHAR(20) DEFAULT NULL,
`course_id` INT NOT NULL ,
`class_id` INT(11) DEFAULT NULL,
`create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE TABLE `course` (
`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`course_id` INT NOT NULL ,
`course_name` VARCHAR(40) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

• 创建存储函数

# 函数1：创建随机产生字符串函数
DELIMITER //
CREATE FUNCTION rand_string(n INT) 
    RETURNS VARCHAR(255) # 该函数会返回一个字符串
BEGIN 
    DECLARE chars_str VARCHAR(100) DEFAULT abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ;
    DECLARE return_str VARCHAR(255) DEFAULT ;
    DECLARE i INT DEFAULT 0;
    WHILE i < n DO 
       SET return_str =CONCAT(return_str,SUBSTRING(chars_str,FLOOR(1+RAND()*52),1));
       SET i = i + 1;
    END WHILE;
    RETURN return_str;
END //
DELIMITER ;

# 函数2：创建随机数函数
DELIMITER //
CREATE FUNCTION rand_num (from_num INT ,to_num INT) RETURNS INT(11)
BEGIN   
DECLARE i INT DEFAULT 0;  
SET i = FLOOR(from_num +RAND()*(to_num - from_num+1))   ;
RETURN i;  
END //
DELIMITER ;

# 如果不能创建函数
# 查看是否允许创建函数
SELECT @@log_bin_trust_function_creators;
# 设置为允许创建函数
SET GLOBAL log_bin_trust_function_creators = 1;

• 创建存储过程

# 存储过程1：创建插入课程表存储过程
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE  insert_course( max_num INT )
BEGIN  
DECLARE i INT DEFAULT 0;   
 SET autocommit = 0;    #设置手动提交事务
 REPEAT  #循环
 SET i = i + 1;  #赋值
 INSERT INTO course (course_id, course_name ) VALUES (rand_num(10000,10100),rand_string(6));  
 UNTIL i = max_num  
 END REPEAT;  
 COMMIT;  #提交事务
END //
DELIMITER ;

# 存储过程2：创建插入学生信息表存储过程
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE  insert_stu( max_num INT )
BEGIN  
DECLARE i INT DEFAULT 0;   
 SET autocommit = 0;    #设置手动提交事务
 REPEAT  #循环
 SET i = i + 1;  #赋值
 INSERT INTO student_info (course_id, class_id ,student_id ,NAME ) VALUES (rand_num(10000,10100),rand_num(10000,10200),rand_num(1,200000),rand_string(6));  
 UNTIL i = max_num  
 END REPEAT;  
 COMMIT;  #提交事务
END //
DELIMITER ;

# 调用存储过程：
CALL insert_course(100);

# 调用
CALL insert_stu(1000000);

• ​​适合创建索引的情况​​
• 字段的数值有唯一性的限制：业务上具有唯一特性的字段，即使是组合字段，也必须建成唯一索引
• 频繁作为 WHERE 查询条件的字段
• 代码案例

# 查看当前stduent_info表中的索引
SHOW INDEX FROM student_info;

# student_id字段上没有索引的：
SELECT course_id, class_id, NAME, create_time, student_id 
FROM student_info
WHERE student_id = 123110; # 耗时276ms

# 给student_id字段添加索引
ALTER TABLE student_info
ADD INDEX idx_sid(student_id);

# student_id字段上有索引的：
SELECT course_id, class_id, NAME, create_time, student_id 
FROM student_info
WHERE student_id = 123110; # 耗时43ms

• 经常 GROUP BY 和 ORDER BY 的列

索引就是让数据按照某种顺序进行存储或检索，因此当我们使用 GROUP BY 对数据进行分组查询，或者使用 ORDER BY 对数据进行排序的时候，
就需要 对分组或者排序的字段进行索引 。如果待排序的列有多个，那么可以在这些列上建立 组合索引

• 代码案例

# student_id字段上有索引的：
SELECT student_id, COUNT(*) AS num 
FROM student_info 
GROUP BY student_id LIMIT 100; # 耗时41ms

# 删除idx_sid索引
DROP INDEX idx_sid ON student_info;

# student_id字段上没有索引的：
SELECT student_id, COUNT(*) AS num 
FROM student_info 
GROUP BY student_id LIMIT 100; # 耗时866ms

# 查看是否有索引
SHOW INDEX FROM student_info;

# 为student_id添加单列索引
ALTER TABLE student_info
ADD INDEX idx_sid(student_id);

# 为create_time添加单列索引
ALTER TABLE student_info
ADD INDEX idx_cre_time(create_time);

# 测试
SELECT student_id, COUNT(*) AS num FROM student_info 
GROUP BY student_id 
ORDER BY create_time DESC 
LIMIT 100;  # 耗时5.212s

# 出现报错时，修改sql_mode
SELECT @@sql_mode;
SET @@sql_mode = STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION;

# 添加联合索引
ALTER TABLE student_info
ADD INDEX idx_sid_cre_time(student_id,create_time DESC);

# 测试
SELECT student_id, COUNT(*) AS num FROM student_info 
GROUP BY student_id 
ORDER BY create_time DESC 
LIMIT 100;  # 耗时0.257s

# 再创建1个联合索引
ALTER TABLE student_info
ADD INDEX idx_cre_time_sid(create_time DESC,student_id);

# 当有2个联合索引时，使用的是第1个联合索引

# 删除第1个联合索引
DROP INDEX idx_sid_cre_time ON student_info;

# 这时使用的是idx_sid索引

# 使用第2个联合索引耗时
SELECT student_id, COUNT(*) AS num FROM student_info 
GROUP BY student_id 
ORDER BY create_time DESC 
LIMIT 100;  # 耗时3.790s

# 使用group by或order by的时候创建索引可以提高查询效率
# 使用联合索引时，将group by的字段写在前面，将order by的字段写在后面