MySQL索引 - 技术栈

何为索引

索引是帮助MYSQL 高效获取数据的数据结构(有序的),在数据之外,数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构,这些数据结构以某种方式引用 (指向的)数据 , 这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法.

MySQL 的索引是在引擎层实现的,不同的引擎有不同的结构

索引类型	描述	支持引擎	适用场景
B+Tree索引	最常见的索引类型，基于B+树数据结构实现	InnoDB、MyISAM等大多数引擎	适合范围查询、排序等常见操作
Hash索引	底层使用哈希表实现，只有精确匹配索引列的查询才有效，不支持范围查询	Memory引擎等	等值查询，不常用
R-tree索引	MyISAM引擎的特殊索引类型，主要用于地理空间数据类型	MyISAM	地理空间数据
全文索引	通过建立倒排索引实现快速文本匹配，类似于Lucene、Solr、ES的搜索原理	InnoDB(5.6+)、MyISAM	文本内容搜索

为什么要使用索引?

举个例子

sql 复制代码

select * from teacher where tname = '马鸿运';

当它查找到 马鸿运 后还会继续向后查找 tname为 '马鸿运' 的数据

索引优点：

通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中的每一行数据的唯一性；
可以加快数据的检索速度；
可以加速表与表之间的连接；
在使用分组和排序进行检索的时候，可以减少查询中分组和排序的时间

索引缺点

创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加；
索引需要占用物理空间，数据量越大，占用空间越大；
会降低表的增删改的效率，因为每次增删改索引都需要进行动态维护；

什么时候需要创建索引

频繁作为查询条件的字段应该创建索引；
查询中排序的字段创建索引将大大提高排序的速度（索引就是排序加快速查找）；
查询中统计或者分组的字段；

什么时候不需要创建索引

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记录，还会更新索引，保存索引文件；
where条件里用不到的字段，不创建索引；
表记录太少，不需要创建索引；
经常增删改的表；
数据重复且分布平均的字段，因此为经常查询的和经常排序的字段建立索引。注意某些数据包含大量重复数据，因此他建立索引就没有太大的效果，例如性别字段，只有男女，不适合建立索引；

为什么InnoDB使用 B+ tree?

相比于红黑树二叉树等数据结构 , b树每个节点能存放多个子节点,减少层数 .节点大小通常设置为磁盘块大小 ,更适合磁盘存储

而相比于 b 数而言 ,b+树对于mysql更加高效:

每个非叶子节点都用page 保存,固定大小为16K , 非叶子节点不保存数据的话可以保存到更多的键 ,提高阶数,减少层数 ,搜索效率高

b tree 无论是叶子节点还是非叶子节点,都会保存数据 ,导致每个page 存储的key减少 , pointer也会减少 , 大量数据的情况下 , 层数会更多 ,效率降低

索引的分类

分类	含义	特点	关键字
主键索引	对表中主键创建的索引	默认自动创建,每个表只有一个	primary
唯一索引	避免同一个表中某列中数据重复	可以多个	unique
普通索引	快速定位特定数据	可以多个
全文索引	查找文本中的关键词,不比较索引中的值	可以多个	fulltext

InnoDB 中索引可以分为两类

分类	含义	特点
聚集索引	将数据存储和索引放到一起,索引结构的叶子节点保存了行数据	必须有,而且只有一个
二级索引	将数据和索引分开存储,索引结构的叶子节点关联的是对应的主键	可以存在多个

聚集索引的选取规则:

如果存在主键 , 主键索引就是聚集索引
如果不存在主键 , 将使用第一个唯一性索引(unique)作为聚集索引
如果表没有主键 , 也没有合适的唯一索引 , 则innodb 会自动生成一个rowid作为隐藏的聚集索引

在InnoDB中,要做到查询

sql 复制代码

select * from teacher where tname = '薄青';

假设给tname 创建了一个索引 , 首先会在tname字段的索引中查找键为'薄青' 对应的值 ,也就是 id ,然后根据 id主键进行聚集索引查询查询到 id = 008 的对应的值 row 整行的数据. 这种查询方式叫回表查询

使用索引(基本语法)

查看索引

sql 复制代码

show index from teacher\G;
-- \G 是用来纵向展示的

创建索引

sql 复制代码

-- 因为teacher表的 id 被绑定了students表外键,新建一个teachers表
-- 创建 teachers 表
CREATE TABLE teachers (
    id VARCHAR(3) NOT NULL,
    tname VARCHAR(20) NOT NULL,
    age INT NOT NULL,
    object VARCHAR(10) NOT NULL,
    salary INT NOT NULL,
    email VARCHAR(50),
    PRIMARY KEY (id)
);

-- 插入数据
INSERT INTO teachers (id, tname, age, object, salary, email) VALUES
('001', '林飘飘', 33, '语文', 5000, 'linpiaopiao@school.com'),
('002', '李空', 22, '数学', 5000, 'likong@school.com'),
('003', '迪迦', 22, '政治', 5000, 'dijia@school.com'),
('004', '孙笑川', 30, '语文', 5000, 'sunxiaochuan@school.com'),
('005', '王一博', 28, '体育', 5000, 'wangyibo@school.com'),
('006', '张一鸣', 22, '数学', 5000, 'zhangyiming@school.com'),
('007', '西门吹雪', 16, '英语', 3000, 'ximenchuixue@school.com'),
('008', '薄青', 39, '英语', 8000, 'boqing@school.com'),
('009', '马鸿运', 80, '数学', 8000, 'mahongyun@school.com'),
('010', '龙公', 100, '体育', 8000, 'longgong@school.com'),
('011', '古月方源', 50, '英语', 8000, 'guyuefangyuan@school.com');

普通索引

sql 复制代码

create  index name_index on teachers (tname  );
alter table teachers add index name_index (tname);

唯一索引

sql 复制代码

create unique index name_index on teachers(tname);
create unique index email_index on teachers(email);
alter table teachers add unique index name_index (tname);

主键索引

sql 复制代码

alter table teachers drop primary key;
alter table teachers add primary key (email);

sql 复制代码

create unique index email_index on teachers(email);
alter table teachers add unique index email_index2 (email);
alter table teachers add unique index email_index3 (email);

删除索引

sql 复制代码

drop index email_index1 on teachers;
alter table teachers drop index email_index;

主键索引就是主键约束 , 语法按照主键约束只能使用alter ,其他的可以使用后create 和alter

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