索引入门

Posted 2021-06-11 chen1777

1、索引是什么
索引是表的目录，是数据库中专门用于帮助用户快速查询数据的一种数据结构。类似于字典中的目录，查找字典内容时可以根据目录查找到数据的存放位置，以此快速定位查询数据。对于索引，会保存在额外的文件中。

索引可以提高查询速度，会减慢写入速度，索引的缺点是创建和维护索引需要耗费时间。

索引并不是越多越好，索引固然可以提高相应的 select 的效率，但同时也降低了 insert 及 update 的效率，因为 insert 或 update 时有可能会重建索引，

所以怎样建索引需要慎重考虑，视具体情况而定。一个表的索引数最好不要超过5个，若太多则应考虑一些不常使用到的列上建的索引是否有必要。

1.1、什么样的字段适合创建索引
1、表的主键、外键必须有索引；外键是唯一的，而且经常会用来查询

2、经常与其他表进行连接的表，在连接字段上应该建立索引；

3、数据量超过300的表应该有索引；

4、重要的SQL或调用频率高的SQL，比如经常出现在where子句中的字段，order by,group by, distinct的字段都要添加索引

5、经常用到排序的列上，因为索引已经排序。

6、经常用在范围内搜索的列上创建索引，因为索引已经排序了，其指定的范围是连续的

1.2、什么场景不适合创建索引
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。因为本来结果集合就是相当于全表查询了，所以没有必要。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。

4、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。

5、不会出现在where条件中的字段不该建立索引。

6、如果列均匀分布在 1 和 100 之间，却只是查询中where key_part1 > 1 and key_part1 < 90不应该增加索引

1.3、索引使用以及设计规范
1、越小的数据类型通常更好：越小的数据类型通常在磁盘、内存和CPU缓存中都需要更少的空间，处理起来更快。简单的数据类型更好：整型数据比起字符，处理开销更小，因为字符串的比较更复杂

2、尽量避免null：应该指定列为not null， 含有空值的列很难进行查询优化，因为它们使得索引、索引的统计信息以及比较运算更加复杂，也可能导致复合索引无效

3、主键选择策略

1) 每个表必须显示指定主键；
2) 主键尽量为一个字段，且为数字类型,避免使用字符串；
3) 主键尽量保持增长趋势，建议使用id的生成器；
4)主键尽量杜绝联合索引
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4、每个表的索引个数尽量少于5个，避免创建重复冗余索引；每个组合索引尽量避免超过3个字段，索引不是越多越好，谨慎添加索引，综合考虑数据分布和数据更新

5、重要的SQL或调用频率高的SQL

1) update/select/delete的where条件列字段都要添加索引；
2) order by , group by, distinct的字段都要添加索引
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6、避免出现index merge（单索引or的查询）；合理利用covering index

7、组合索引创建时，把区分度(选择性)高的字段放在前面；根据SQL的特性，调整组合索引的顺序

8、对于varchar字段加索引，建议使用前缀索引，从而减小索引大小

2、索引分类
2.1，普通索引：
仅加速查询 最基本的索引，没有任何限制，是我们大多数情况下使用到的索引。

CREATE INDEX index_name on user_info(name) ;
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2.2，唯一索引：
与普通索引类型，不同的是：加速查询 + 列值唯一（可以有null）

CREATE UNIQUE INDEX mail on user_info(name) ;
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2.3，全文索引：
全文索引（fulltext）仅可以适用于MyISAM引擎的数据表；作用于CHAR、VARCHAR、TEXT数据类型的列。

2.4，组合索引：
将几个列作为一条索引进行检索，使用最左匹配原则。

3、索引的创建和删除
注意：对于创建索引时如果是blob 和 text 类型，必须指定length。

3.1、创建表的时候同事创建索引
create table healerjean (
id bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY COMMENT \'主键\',
name VARCHAR(32) NOT NULL COMMENT \'姓名\',
email VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT \'邮箱\',
message text DEFAULT NULL COMMENT \'个人信息\',
INDEX index_name (name) COMMENT \'索引name\'
) comment = \'索引测试表\';

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3.2、在存在的表上创建索引
create index index_name on healerjean(name)
create index index_name on healerjean(message(200));

alter table employee add index emp_name (name);
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3.3、删除索引
drop index_name on healerjean;
alter table users drop index name_index ;
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3.4、查看索引
这个时候，我们会发现其实主键id也是一个索引

show index from healerjean;
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4、联合索引和单索引
大神博客：https://blog.csdn.net/Abysscarry/article/details/80792876

4.1、联合索引
4.1.1、普通使用
解释 ：可以通过key_len的长度来判断联合索引使用到了那些
CREATE TABLE `d001_index` (
`id` bigint(16) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(128) DEFAULT NULL,
`age` bigint(20) DEFAULT \'0\',
`country` varchar(50) DEFAULT NULL,
`a` int(11) DEFAULT \'0\',
`b` int(11) DEFAULT \'0\',
`c` int(11) DEFAULT \'0\',
`d` int(11) DEFAULT \'0\',
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_a_b_c_d` (`a`,`b`,`c`,`d`),
KEY `idx_age` (`age`),
KEY `idx_name` (`name`)
)

 

INSERT INTO `hlj-mysql`.d001_index (id, name, age, country, a, b, c, d) VALUES (1, \'zhangyj\', 25, \'chine\', 1, 2, 3, 4);
INSERT INTO `hlj-mysql`.d001_index (id, name, age, country, a, b, c, d) VALUES (2, \'healerjean\', 24, \'china\', 2, 3, 4, 5);
INSERT INTO `hlj-mysql`.d001_index (id, name, age, country, a, b, c, d) VALUES (3, \'n\', 22, \'a\', 2, 4, 5, 6);
INSERT INTO `hlj-mysql`.d001_index (id, name, age, country, a, b, c, d) VALUES (4, \'k\', 2, \'b\', 3, 5, 6, 8);
INSERT INTO `hlj-mysql`.d001_index ( name, age, country, a, b, c, d) VALUES ( \'zhangyj\', 25, \'chine\', 1, 2, 3, 4);
INSERT INTO `hlj-mysql`.d001_index ( name, age, country, a, b, c, d) VALUES ( \'healerjean\', 24, \'china\', 2, 3, 4, 5);
INSERT INTO `hlj-mysql`.d001_index ( name, age, country, a, b, c, d) VALUES ( \'n\', 22, \'a\', 2, 4, 5, 6);
INSERT INTO `hlj-mysql`.d001_index ( name, age, country, a, b, c, d) VALUES ( \'k\', 2, \'b\', 3, 5, 6, 8);
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4.1.1.1、查询条件为 a
用到了索引 a（key_len 为 5）

explain SELECT * from d001_index WHERE a = 1 ;
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id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ref idx_a_b_c_d idx_a_b_c_d 5 const 1 100 NULL
4.1.1.2、查询条件为 b
未用到索引（key_len 为 null）

explain SELECT * from d001_index WHERE b = 1 ;
1
id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ALL NULL NULL NULL NULL 4 25 Using where
4.1.1.3、查询条件为 c
未用到索引 ，同查询条件b（key_len 为 null）

explain SELECT * from d001_index WHERE c = 1 ;
1
id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ALL NULL NULL NULL NULL 4 25 Using where
4.1.1.4、查询条件为b and c
未用到索引（key_len 为 null）

explain SELECT * from d001_index WHERE b = 1 and c = 2 ;
1
id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ALL NULL NULL NULL NULL 4 25 Using where
4.1.1.5、 查询条件为 a and b：
用到了联合索引 a 、b（key_len 为 10）

explain SELECT * from d001_index WHERE a = 1 and b = 2 ;
1
id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ref idx_a_b_c_d idx_a_b_c_d 10 const,const 1 100 NULL
4.1.1.6、查询条件为 a and c
key_len 为 10，只用到了联合索引 a

explain SELECT * from d001_index WHERE a = 1 and c = 3 ;
1
id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ref idx_a_b_c_d idx_a_b_c_d 5 const 1 25 Using index condition
4.1.1.7、查询条件为 a、b、c、d：
用到了联合索引a b c d （key_len 为 20）

explain SELECT * from d001_index WHERE a = 1 and b = 2 and c = 3 and d = 4 ;
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id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ref idx_a_b_c_d idx_a_b_c_d 20 const,const,const,const 1 100 NULL
4.1.1.8、查询条件为 a or b ：
未用到索引（key_len 为 null）

explain SELECT * from d001_index WHERE a = 1 or b = 2;
1
id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ALL idx_a_b_c_d NULL NULL NULL 4 50 Using where
4.1.2、范围查询
解释：范围查询使用到第几列，则联合索引该列后面的字段的不能使用索引

注意：不要取极端值测试，因为mysql优化器会通过索引查找的数量造成一定的影响，即使使用了索引，但是索引却没能生效 ，比如下的 3 变成 1 会受到影响，因为我的数据量中a最小就是 1

explain select * from d001_index WHERE a > 1 ; 没有使用索引，因为数据均匀分布在1 以上
1
id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ALL idx_a_b_c_d NULL NULL NULL 8 75 Using where
explain select * from d001_index WHERE a > 3 ; 使用到了索引
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id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL range idx_a_b_c_d idx_a_b_c_d 5 NULL 1 100 Using index condition
4.1.2.1、查询条件为：a > 3
使用了索引 a （长度为 5 ）

id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL range idx_a_b_c_d idx_a_b_c_d 5 NULL 1 100 Using index condition
4.3.1.2、查询条件为：a = 1 and b > 1
使用了联合索引 a、b（长度为10）

explain SELECT * from d001_index WHERE a = 1 and b > 1 ;
1
id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL range idx_a_b_c_d idx_a_b_c_d 10 NULL 2 100 Using index condition
4.3.1.3、查询条件为：a = 5 and b > 6 and c = 7
使用了联合索引中的 a、b（长度为10）

explain SELECT * from d001_index WHERE a = 5 AND b > 6 AND c = 7
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id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL range idx_a_b_c_d idx_a_b_c_d 10 NULL 1 12.5 Using index condition
4.3.1.4、归纳总结
A>5 ——索引使用 A
A>5 AND B=2 ——索引使用 A

A=5 AND B=6 AND C=7 ——索引使用 A B C
A=5 AND B>6 ——索引使用 A B
A=5 AND B>6 AND C=2 ——索引使用 A B
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4.1.3、排序查询
注意：表中的数据量和查询的数据量会造成影响，所以我这里都普遍使用了limit 1 ，博主测试有一些结果没有写，测试失败了，应该是由于数据量的原因，

explain SELECT * from d001_index order by a limit 1;

#order by a 使用到了联合索引 a b c d 按理说应该只用到a才对，这里博主有些疑惑
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id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL index NULL idx_a_b_c_d 20 NULL 1 100 NULL
explain SELECT * from d001_index order by b limit 1;

#order by b 未使用索引
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id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL ALL NULL NULL NULL NULL 8 100 Using filesort
1、order后面，可以用到组合索引

ORDER BY A ——首列排序

A=5 ORDER BY B ——第一列过滤后第二列排序

ORDER BY A DESC, B DESC ——注意，此时两列以相同顺序排序

A>5 ORDER BY A ——数据检索和排序都在第一列
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2、order后面，不可以用到组合索引

ORDER BY B ——排序在索引的第二列

A>5 ORDER BY B ——范围查询在第一列，排序在第二列

A IN(1,2) ORDER BY B ——范围查询在第一列，排序在第二列

ORDER BY A ASC, B DESC ——注意，此时两列以不同顺序排序，我现在还无法理解
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4.2、单列索引
4.2.1、查询条件为 name
用到了索引 name（key_len = 515 = 4 * 128 + 2）

explain SELECT * from d001_index WHERE name = \'zhangyj\' ;
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id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL const idx_name idx_name 515 const 1 100 NULL
4.2.2、查询条件为 name and age
只用到了索引 name（key_len = 515 = 4 * 128 + 2）

id select_type table partitions type possible_keys key key_len ref rows filtered Extra
1 SIMPLE d001_index NULL const idx_name,idx_age idx_name 515 const 1 100 NULL
4.2.3、查询条件为 name or age ：
两个索引都用上了 type = index_merge合并索引 ,我这里的测试失败了，应该是由于我的数据表数据量比较小的原因

4.3、归纳总结
1、 联合索引：顾名思义是最左优先，以最左边的为起点任何连续的索引都能匹配上

2、单列索引：多个单列索引在多条件查询时只会生效第一个索引！所以多条件联合查询时最好建联合索引！

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当创建(a,b,c)联合索引时，相当于创建了(a)单列索引，(a,b)联合索引以及(a,b,c)联合索引，想要索引生效的话,只能使用 a和a``,b和a,b,c三种组合；当然，我们上面测试过，a,c组合也可以，但实际上只用到了a的索引，c并没有用到 ，具体 使用 a b c 的顺序无关，mysql会自动优化，但是我们建议按照索引的顺序进行查询，而且尽量将筛选力度大的放到前面

5、使用索引
如果以错误的方式使用，则即使建立索引也会不奏效。

5.1、正确使用索引
1、使用 like 的查询

对于使用 like 的查询，只有%号不在第一个字符,索引才可能会被使用：

2、column_name is null

如果列是索引，使用 column_name is null 将使用索引。

3、列是字符型，，传入的是数字，则不上‘ \' 不会使用索引

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