MySQL（十八）—— 索引

Posted 2021-09-12 大彤小忆

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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（十八）—— 索引相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

18. 索引

18. 索引

18.1 什么是索引

索引（index）是在数据库表的字段上添加的，是为了提高查询效率存在的一种机制。一张表的一个字段可以添加一个索引，当然，多个字段联合起来也可以添加索引。索引相当于一本书的目录，是为了缩小扫描范围而存在的一种机制。
对于一本字典来说，查找某个汉字有两种方式：
$\\diamond$ 第一种方式：一页一页挨着找，直到找到为止，这种查找方式属于全字典扫描，效率比较低。
$\\diamond$ 第二种方式：先通过目录（索引）去定位一个大概的位置，然后直接定位到这个位置，做局域性扫描，缩小扫描的范围，快速的查找。这种查找方式属于通过索引检索，效率较高。

select * from t_user where name = 'jack';，这条SQL语句会去name字段上扫描，为什么？因为查询条件是：name='jack'。
如果name字段上没有添加索引（目录），或者说没有给name字段创建索引，mysql会进行全扫描，会将name字段上的每一个值都比对一遍，效率比较低。
MySQL在查询方面主要就是两种方式：
$\\diamond$ 第一种方式：全表扫描。
$\\diamond$ 第二种方式：根据索引检索。
注意： 在实际中，汉语字典前面的目录是排序的，按照a b c d e f…排序。为什么排序呢？因为只有排序了才会有区间查找这一说！（缩小扫描范围，其实就是扫描某个区间！）
在mysql数据库当中索引也是需要排序的，并且这个索引的排序和TreeSet数据结构相同。TreeSet（TreeMap）底层是一个自平衡的二叉树！
在mysql当中，索引是一个B-Tree数据结构。遵循左小又大原则存放，采用中序遍历方式遍历取数据。

18.2 索引的实现原理

假设有一张用户表：t_user

注意： 1. 在任何数据库当中，主键上都会自动添加索引对象，id字段上自动有索引，因为id是PK。另外在mysql当中，一个字段上如果有unique约束的话，也会自动创建索引对象。
2. 在任何数据库当中，任何一张表的任何一条记录在硬盘存储上都有一个硬盘的物理存储编号。
3.在mysql当中，索引是一个单独的对象，不同的存储引擎以不同的形式存在，在MyISAM存储引擎中，索引存储在一个.MYI文件中。在InnoDB存储引擎中，索引存储在一个逻辑名称叫做tablespace的当中。在MEMORY存储引擎当中，索引被存储在内存当中。不管索引存储在哪里，索引在mysql当中都是一个树的形式存在。（自平衡二叉树：B-Tree）

18.3 添加索引的条件

在mysql当中，主键上以及unique字段上都会自动添加索引的。
什么条件下，我们会考虑给字段添加索引呢？
$\\diamond$ 条件1：数据量庞大。（到底有多么庞大算庞大，这个需要测试，因为每一个硬件环境不同。）
$\\diamond$ 条件2：该字段经常出现在where的后面，以条件的形式存在，也就是说这个字段总是被扫描。
$\\diamond$ 条件3：该字段很少的DML(insert、delete、update)操作。（因为DML之后，索引需要重新排序。）

建议不要随意添加索引，因为索引也是需要维护的，太多的话反而会降低系统的性能。
建议通过主键查询，建议通过unique约束的字段进行查询，效率是比较高的。

18.4 索引的创建和删除

创建索引： create index emp_ename_index on emp(ename);
给emp表的ename字段添加索引，起名为emp_ename_index
删除索引： drop index emp_ename_index on emp;
将emp表上的emp_ename_index索引对象删除。

18.5 如何查看SQL语句是否使用索引进行检索

在mysql当中，怎么查看一个SQL语句是否使用了索引进行检索？explain select * from emp where ename = 'KING';。

扫描14条记录：说明没有使用索引，type=ALL。

创建一个索引：create index emp_ename_index on emp(ename);
查看此SQL语句是否使用索引进行检索：explain select * from emp where ename = 'KING';

扫描1条记录，说明使用了索引。

18.6 索引失效的情况

索引有失效的时候，什么时候索引失效呢？

失效的第1种情况： 使用模糊查询的时候，条件以“%”开始。
select * from emp where ename like '%T';
ename上即使添加了索引，也不会走索引，为什么？原因是因为模糊匹配当中以“%”开头了！尽量避免模糊查询的时候以“%”开始。这是一种优化的手段/策略。
explain select * from emp where ename like '%T';
失效的第2种情况： 使用or的时候会失效，如果使用or，那么要求or两边的条件字段都要有索引，才会走索引。如果其中一边有一个字段没有索引，那么另一个字段上的索引也会失效，所以这就是为什么不建议使用or的原因。
explain select * from emp where ename = 'KING' or job = 'MANAGER';
失效的第3种情况： 使用复合索引的时候，没有使用左侧的列查找，则索引失效。什么是复合索引？两个字段，或者更多的字段联合起来添加一个索引，叫做复合索引。
创建复合索引：create index emp_job_sal_index on emp(job,sal);
使用左侧的列查找：explain select * from emp where job = 'MANAGER';，索引未失效。
没有使用左侧的列查找：explain select * from emp where sal = 800;，索引失效。
失效的第4种情况： 在where当中索引列参加了运算，索引失效。
创建索引：create index emp_sal_index on emp(sal);
在where当中索引列为未进行运算：explain select * from emp where sal = 800;，索引未失效。
在where当中索引列进行了运算：explain select * from emp where sal+1 = 800;，索引失效。
失效的第5种情况： 在where当中索引列使用了函数。
explain select * from emp where lower(ename) = 'smith';