mysql 索引相关

索引是什么

索引就像是一本书的目录

索引用于快速找出在某个列中有一特定值的行，不使用索引，MySQL必须从第一条记录开始读完整个表，直到找出相关的行，表越大，查询数据所花费的时间就越多，如果表中查询的列有一个索引，MySQL能够快速到达一个位置去搜索数据文件，而不必查看所有数据，那么将会节省很大一部分时间。

优点与缺点

优点

1. 大大加快查询速度
2. 所有字段类型均可以设置索引

缺点

1. 创建和维护索引需要时间，数据量越多，耗时越多
2. 索引占用存储空间，数据表中的数据也会有最大上线设置的，如果我们有大量的索引，索引文件可能会比数据文件更快达到上线值
3. 当对表中的数据进行增加、删除、修改时，索引也需要动态的维护，降低了数据的维护速度

使用原则和场景

1. 索引不是越多越好，需要视情况而定
2. 频繁更新的表应尽量少的索引
3. 频繁用于查询的字段进行构建索引
4. 数据量小的字段尽量不要使用索引，查询所有数据花费的时间比遍历索引的数据要短，索引将没有优化效果
5. 字段不同值少的字段尽量不要使用索引，如性别字段仅有男女两个不同值。

索引分类

注意：索引是在存储引擎中实现的，也就是说不同的存储引擎，会使用不同的索引

• MyISAM和InnoDB存储引擎：只支持BTREE索引， 也就是说默认使用BTREE，不能够更换
• MEMORY/HEAP存储引擎：支持HASH和BTREE索引

1. 单列索引

一个索引只包含单个列，但一个表中可以有多个单列索引

1.1. 普通索引

MySQL中基本索引类型，没有什么限制，允许在定义索引的列中插入重复值和空值，纯粹为了查询数据更快一点。

1.2. 唯一索引

索引列中的值必须是唯一的，但是允许为空值

1.3. 主键索引

是一种特殊的唯一索引，不允许有空值

2. 组合索引

在表中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，使用组合索引时遵循最佳左前缀法则

3. 全文索引

全文索引，只有在MyISAM引擎上才能使用，只能在CHAR,VARCHAR,TEXT类型字段上使用全文索引。全文索引，就是在一堆文字中，通过其中的某个关键字等，就能找到该字段所属的记录行，比如有"你是个大煞笔，二货 ..." 通过大煞笔，可能就可以找到该条记录

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四种，GEOMETRY、POINT、LINESTRING、POLYGON。在创建空间索引时，使用SPATIAL关键字。要求，引擎为MyISAM，创建空间索引的列，必须将其声明为NOT NULL

索引方式

使用原则：如果值的差异性大，并且以等值查找（=、 <=>、in）为主，Hash索引是更高效的选择，它有O(1)的查找复杂度；如果值的差异性相对较差，并且以范围查找为主，B树是更好的选择，它支持范围查找。

B-Tree索引

B树索引具有范围查找和前缀查找的能力，对于有N节点的B树，检索一条记录的复杂度为O(LogN)。相当于二分查找。

Hash索引

哈希索引只能做等于查找，但是无论多大的Hash表，查找复杂度都是O(1)。

索引创建和删除

创建

建表时创建

CREATE TABLE 表名[字段名 数据类型]  [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL|...] [INDEX|KEY] [索引名字] (字段名[length]) 　　[ASC|DESC]

示例：

CREATE TABLE `NewTable` (
    `id` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `username` VARCHAR (255) NOT NULL,
    `name` VARCHAR (255) NOT NULL,
    `sex` TINYINT NOT NULL DEFAULT 0,
    `address` VARCHAR (255) NULL,
    PRIMARY KEY (`id`), # 主键索引
    INDEX `name` (`name`) USING BTREE, # 普通索引
    UNIQUE INDEX `username` (`username`) USING BTREE # 唯一索引
    INDEX `u_n_a` (`username`,    `name`,`address`) USING BTREE # 组合索引
);

已存在表创建

ALTER TABLE 表名 ADD[UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] [INDEX|KEY] [索引名] (索引字段名)[ASC|DESC]

示例：

ALTER TABLE `test`
ADD PRIMARY KEY (`id`),  # 主键索引
ADD INDEX `name` (`name`) USING BTREE , # 普通索引
ADD UNIQUE INDEX `username` (`username`) USING BTREE , # 唯一索引
ADD INDEX `u_n_a` (`username`, `name`, `address`) USING BTREE ; # 组合索引

删除索引

ALTER TABLE 表名 DROP INDEX 索引名。

示例：

ALTER TABLE `test`
DROP PRIMARY KEY,
DROP INDEX `username`,
DROP INDEX `name`,
DROP INDEX `u_n_a`;

更新索引

先删后建

ALTER TABLE `test`
DROP INDEX `username` ,
ADD UNIQUE INDEX `username1` (`username`) USING BTREE ,
DROP INDEX `name` ,
ADD INDEX `name2` (`name`) USING BTREE ,
DROP INDEX `u_n_a` ,
ADD INDEX `u_a_n` (`username`, `address`, `name`) USING BTREE ;

索引失效情况

1. 组合字段不遵循最佳左前缀法则

2. 模糊查询，如like '%test

# 索引生效
select * from `test` where `name` like "123";
# 索引生效
select * from `test` where `name` like "123%";
# 索引失效
select * from `test` where `name` like "%123";
# 索引失效
select * from `test` where `name` like "%123%";

3. 在索引列上做如下任何操作（计算，函数，（自动或者手动）类型装换），会导致索引失效而导致全表扫描

如 sex 字段上添加索引

# 索引失效
select * from `test` where `sex`*0.5  = 1 

4. 范围索引(>,<,between and)后，无法命中组合索引右边的列

构建索引

ALTER TABLE `test`
ADD INDEX `s_n` (`sex`, `name`) USING BTREE ;

示例：

# 命中全部
select * from `test` where `sex` = 1 and `name` = 'a';
# 命中部分，sex命中，name失效
select * from `test` where `sex` > 1 and `name` = 'a';

5. !=, is null, is not null 无法使用索引

6. 字符串字段的值不加单引号（数字不报错，英文报错）索引失效

构建索引

ALTER TABLE `test`
ADD INDEX `name` (`name`) USING BTREE ;

示例

# 索引失效
select * from `test` where `name`  =  123;
# 索引生效
select * from `test` where `name`  =  '123';

7. or 条件导致索引失效

构建索引

ALTER TABLE `test`
ADD INDEX `sex` (`sex`) USING BTREE ;
ADD INDEX `n_u` (`name`, `username`) USING BTREE ;

示例：

# 索引不生效
select * from `test` where (`name` = 'aa' and `username` = 'aa') or `sex` > 1 
# 索引sex生效
select * from `test` where `sex` = 1 and (`id` = 2 or `name` = 'aa' )

附录

最佳左前缀法则

如果索引了多列，要遵守最左前缀法则。指的是查询要从索引的最左前列开始并且不跳过索引中的列

如下构建索引

ALTER TABLE `test` ADD INDEX `u_a_n` (`username`, `address`, `name`) USING BTREE ;

如下查询情况

# 命中部分
select * from `test` where `username` = 'aaa';
# 命中部分
select * from `test` where `username` = 'aa' and `address` = 'aaa';
# 全命中
select * from `test` where `username` = 'aa' and `address` = 'aaa' and `name` = 'a';
# 不命中，第一条件字段不是username
select * from `test` where  `address` = 'aaa';

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