MySQL--索引（分类、语法、检索原理、适用条件）

蔚落 2021-08-13 15:09 278阅读 0赞

#### 索引 ####

索引（Index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。可以简单理解为“**排好序的快速查找数据结构**”。

**目的：** 提高查找效率，可以类比字典。

**详解：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
数据本身之外，数据库还维护着一个满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式指向数据，这样就可以在这些数据结构的基础上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。

一般来说索引本身也很大，不可能全部存储在内存中，因此索引往往以索引文件的形式存储在磁盘上。

**我们平常所说的索引，如果没有特别指明，都是指B树（多路搜索树，并不一定是二叉的）结构组织的索引。** 其中聚集索引，次要索引，覆盖索引，符合索引，前缀索引，唯一索引默认都是使用B+树索引，统称索引。当然，除了B+树这种类型的索引之外，还有哈希索引等。

**优势：**

*  提高数据检索的效率，降低数据库的IO成本
 *  通过索引列队数据进行排序，降低数据排序的成本，降低了CPU的消耗

**劣势：**  
虽然索引大大提高了查询的速度，同时却会降低更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE和DELETE。因为更新表时，MySQL不仅要保存数据，还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列的字段，都会因为更新所带来的键值变化后的索引信息。

**索引的分类：**

*  单值索引：一个索引只包含单个列，一个表可以有多个单列索引
 *  唯一索引：索引列的值必须唯一，但允许有空值
 *  复合索引：一个索引包含多个列

**基本语法：**

#创建索引的两种方式
    1. CREATE [UNIQUE] INDEX indexName ON mytable(columnname(length));
    2. ALTER mytable ADD [UNIQUE] INDEX [indexName] ON (columnname(length));
    
    #删除索引
    DROP INDEX [indexName] ON mytable;
    
    
    #查看索引
    SHOW INDEX FROM table_name\G
    
    #添加索引的四种方式
    
    #该语句添加一个主键，这意味着索引值必须是唯一的，且不能为NULL
    1. ALTER TABLE tbl_name ADD PRIMARY KEY(column_list);
    
    #该语句创建索引的值必须是唯一的（除了NULL外，NULL可以出现多次）
    2. ALTER TABLE tbl_name ADD UNIQUE index_name(column_list);
    
    #添加普通索引，索引值可以出现多次。
    3. ALTER TABLE tbl_name ADD INDEX index_name(column_list);
    
    #该语句指定了索引为FULLTEXT，用于全文索引
    4. ALTER TABLE tbl_name ADD FULLTEXT index_name(column_list);

**MySQL索引结构：**

*  BTree索引：
 *  Hash索引：
 *  full-text全文索引：
 *  R-Tree索引：

**检索原理：**  
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*初始化介绍：*  
一棵b+树，浅蓝色的块我们称之为一个磁盘块，可以看到每个磁盘块包含几个数据项（深蓝色）和指针（黄色）如磁盘块1包含数据项17和35，包含指针P1、P2和P3。  
P1表示小于17的磁盘块，P2表示在17和35之间的磁盘块，P3表示大于35的磁盘块。

真实的数据存在于叶子节点，即3、5、9、10、13、15、28、29、36、60、75、79、90、99。  
非叶子节点不存储真实的数据，只存储索引搜索的数据项，如17和25并不真实存在于数据表中。

*查找过程：*  
如果要查找数据29，那么首先会把磁盘块1由磁盘加载到内存，此时发生一次IO，在内存中用二分查找确定29在17和35之间，锁定磁盘块1的P2指针，内存时间因为非常短（相比磁盘的IO）可以忽略不计，通过磁盘块1的P2指针的磁盘地址把磁盘块3由磁盘加载到内存，发生第二次IO，29在26和30之间，锁定磁盘块3的P2指针，通过指针加载磁盘块8到内存，发生第三次IO，同时内存中做二分查找找到29，结束查询，总计3次IO。

真实的情况是，3层的B+树可以表示上百万的数据，如果上百万的数据查找只需要3次IO，性能提高将是巨大的，如果没有索引，每个数据项都要发生一次IO，那么总共需要百万次的IO，显然成本非常高。

**适合建立索引的情况：**

1.  主键自动建立唯一索引
2.  频繁作为查询条件的字段应该创建索引
3.  查询中与其它表关联的字段，外键关系建立索引
4.  频繁更新的字段不适合创建索引（因为每次更新不单单是更新了记录还会更新索引）
5.  where条件里用不到的字段不创建索引
6.  单键/组合索引的选择问题，who？（在高并发下倾向创建组合索引）
7.  查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问将大大提高排序速度
8.  查询中统计或分组字段

**不合适建立索引的情况**

1.  表记录太少
2.  经常删改的表
3.  .数据重复且分布平均的表字段

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