Mysql之索引介绍

编辑推荐:
本文来自于51cto,索引是 MySQL 数据库中的重要对象之一,用于快速找出某个列中有某一特定值的行。

定义:

索引用于快速找出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越多。

如果表中查询的列有一个索引,Mysql能快速到达一个位置去搜索数据文件,而不必查看所有数据。

简介:

索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构,使用索引可以提高数据库中特定数据的查询速度。

索引是一个单独的、存储在磁盘上的数据库结构,他们包含着对数据表里所有记录的引用指针。

使用索引用于快速找出某个或者多个列中有一特定值的行,所有Mysql列类型都可以被索引,对相关列使用索引是提高查询操作速度的最佳途径。

例如:数据库中有2万条记录,现在要执行这样一个查询:

select * from table where num=10000

如果没有索引,必须遍历整个表,直到num等于10000的这一行被找到为止。

如果在num列上创建索引,MySql不需要任何扫描,直接在索引里面找到10000,就可以得知这一行的位置。

索引是存储引擎实现的,因此,每种存储引擎的索引都不一定完全相同,并且每种存储引擎也不一定支持所有索引类型。

根据存储引擎定义每个表的最大索引数和最大索引长度。所有存储引擎支持每个表至少16个索引,总索引长度至少为256字节。大多数存储引擎有更高的限制。

MySql中索引的存储类型有两种:BTREE和HASH,具体和表的存储引擎相关;MyISAM和InnoDB存储引擎都支持BTREE索引;MEMORY/HEAP存储引擎可以支持BTREE和HASH索引。

索引优点:

1、通过创建唯一索引,可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。

2、可以大大加快数据的查询速度,这也是创建索引的最主要的原因。

3、在实现数据的参考完整性方面,可以加速表和表之间的链接。

4、在使用分组和排序子句进行数据查询时,也可以显著减少查询中分组和排序的时间。

索引的缺点:

1、创建索引和维护索引要耗费时间,并且随着数据量的增加所耗费的时间也会增加。

2、索引需要占据磁盘空间,除了数据表占数据空间之外,每一个索引还要占一定的物理空间,如果有大量的索引,索引文件可能比数据文件更快达到最大文件尺寸。

3、当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候,索引也要动态维护,这样就降低了数据的维护速度。

MySql索引的分类:

1、普通索引和唯一索引

普通索引:Mysql中最基础的索引类型,允许在定义索引的列中插入重复值和空值。

唯一索引:索引列的值必须唯一,但允许有空值。

如果是组合索引,则列值和组合必须唯一。主键索引是一种特殊唯一索引,不行允许有空值。

2、单列索引和组合索引

单列索引:一个索引只包含一个列,一个表也可以有多个单列索引。

组合索引:在表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左前缀集合。

3、全文索引

全文索引类型为FULLTEXT,在定义索引的列上支持值得全文查找,允许在这些索引列中插入重复值和空值。全文索引可以在CHAR,VARCHAR或者TEXT类型上创建。

只有MyISAM存储引擎支持全文索引。

4、空间索引

空间索引是对空间数据类型的字段建立索引,Mysql中的空间数据有4中:GEOMETRY、POINT、LINESTRING和POLYGON。Mysl使用SPATIAL关键字进行扩展,使得能够创建正规索引类似的语法创建空间索引。

创建空间索引的列,必须将其声明为NOT NULL,空间索引只能在存储引擎为MyISAM中创建。

索引表的设计原则:

1、索引表不是越多越好,一个表中如果有大量索引,不仅占用硬盘空间,还影响增删改查等语句的性能,因为当表中的数据更改的同时,索引也会进行调整和更新。

2、避免经常更新的表进行过多的索引,并且索引表中的列尽可能少。而经常查询的字段应该创建索引,但要避免添加不必要的字段。

3、数据量小的表最好不要使用索引。遍历的时间短与索引的时候,并不会产生优化效果。

4、在条件表达式中经常用到的不同值较多的列上建立索引,在不同值少的列上不要建立索引。比如性别。

5、当唯一性是某种数据本身的特征时,指定唯一索引。使用唯一索引需要能确保定义的列的数据的完整性,以提高数据的查询速度。

6、在频繁进行排序或者分组(即进行group by 或order by操作)的列上建立索引,如果待排序的列有多个,可以在这些列上建立组合索引。

创建语法:

CREATE TABLE 指定索引列

ALTER TABLE 在存在的表上创建索引

CREATE INDEX 添加索引

CREATE TABLE table_name [col_name data_type]

UNIQUE:唯一索引

FULLTEXT:全文索引

SPATIAL:空间索引

[INDEX|KEY]:作用相同,创建索引

col_name:需要创建索引的字段列,必须在表中定义的列

index_name:指定索引名,如果不指定Mysql默认col_name为索引值。

length:索引长度,仅字符串型才可指定

[ASC|DESC]:升序、降序

1、创建普通索引:

 mysql> create database lxqdb;
 mysql> use lxqdb;
 mysql> create table book
 -> (
 -> book_id int not null,
 -> book_name varchar(255) not null,
 -> authors varchar(255) not null,
 -> info varchar(255) null,
 -> comment varchar(255) null,
 -> year_publication year not null,
 -> INDEX(year_publication)
 -> );

查看:

KEY `year_publication` (`year_publication`) # 成功建立索引,mysql自动添加索引名:year_publication

查看索引是否被正确使用:

 mysql> explain select * from book where year_publication=2018\G
 *************** 1. row ***********
 id: 1
 select_type: SIMPLE # 表示简单的select,不可以使用子查询。其他取值:PRIMARY | UNION | SUBQUERY
 table: book # 行指定数据表名,它们被按照读取的先后顺序排列
 type: ref # 行指定本数据表和其他数据表之间的关联。其他取值:system | const | eq_ref | ref | range | index | ALL
 possible_keys: year_publication # 可以选用的索引
 key: year_publication # 实际选用的索引
 key_len: 1 # 索引按字节计算长度,值越小表示越快
 ref: const # 关联另一个数据表里的列名
 rows: 1 # 执行查询时预计会从这个数据表里读出的数据行的个数
 Extra: Using index condition # 关联操作信息
 1 row in set (0.00 sec)

2、创建唯一索引:

在比较大庞大的数据表中,为了减少索引列操作的时间。与普通索引唯一不同的是:索引列的值必须唯一,但允许有空值。如果是组合索引,则 列值的组合必须唯一。

创建tb1表,id字段使用UNIQUE创建唯一索引。

 mysql> create table tb1
 -> (
 -> id int not null,
 -> name char(20) not null,
 -> UNIQUE INDEX uidx(id)
 -> );

查看:

UNIQUE KEY `uidx` (`id`) # id字段上创建了名为uidx的唯一索引。

3、创建单列索引:

单列索引是再数据表中某一字段上创建的索引,一个表中可以创建多个单列索引。

上面的两个例子中创建的索引都是单列索引。

创建tb2表,在表中name字段上创建单列索引。

 mysql> create table tb2
 -> (
 -> id int not null,
 -> name char(20) not null,
 -> INDEX Single_idx(name(10))
 -> );

查看:

KEY `Single_idx` (`name`(10)) # name字段上创建名为Single_idx且长度10的单列索引。

4、创建组合索引:

在多个字段上创建索引。

创建tb3表,id,name,age为索引

 mysql> create table tb3
 -> (
 -> id int not null,
 -> name char(20) not null,
 -> age int not null,
 -> info varchar(255),
 -> INDEX Multi_idx(id,name,age)
 -> );

查看:

KEY `Multi_idx` (`id`,`name`,`age`) # 建立了组合索引

注意:组合索引可起几个索引的作用,但是使用时并不是随便查询哪个字段都可以使用索引,而是遵从“最左前缀”

最左前缀:利用索引中最左边的列集来匹配,索引中按id\name\age的顺序存放,索引可以搜索下面的字段组合:(id,name,age)、(id,name)、id。

如果列不构成索引最左前缀,mysql不能使用局部索引,如age或者name,age组合则不能使用索引。

查询id和name字段的索引情况:

mysql> explain select * from tb3 where id=1 and name='lxq'\G

key: Multi_idx # 可以看到使用了MultiIdx的索引。

查询name和age字段的索引情况:

mysql> explain select * from tb3 where name='lxq' and age=23\G

key: NULL # 表示并没有使用索引查询。

5、创建全文索引:

只有myisam引擎支持且只为char,varchar,text列。索引总是对整列进行,不支持局部索引。

创建表tb4,在info字段上建全文索引:

 mysql> create table tb4
 -> (
 -> id int not null,
 -> name char(20) not null,
 -> age int not null,
 -> info varchar(255),
 -> FULLTEXT INDEX Fulltext_idx(info)
 -> )engine=myisam;

查看:

FULLTEXT KEY `Fulltext_idx` (`info`) # 名为Fulltext_idx的FULLTEXT。适合大型数据,不要在小数据内使用。

6、创建空间索引:

只有myisam引擎支持且只为not null列。

创建tb5表,GEOMETRY字段上创建空间索引:

 mysql> create table tb5
 -> (
 -> gmt geometry not null,
 -> SPATIAL INDEX Spat_idx(gmt)
 -> )engine=myisam;

查看:

mysql> show create table t5\G;

SPATIAL KEY `Spat_idx` (`gmt`) # 名为Spat_idx的GEOMETRY

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我是分割线1

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已存在表中创建索引:

1、在book表中的bookname字段上建bookname_idx的普通索引:

mysql> alter table book add index bookname_idx(book_name(30));

查看:

 mysql> show index from book\G
 ************* 2. row *************
 Table: book
 Non_unique: 1 # 索引非唯一,1代表非唯一索引,0代表唯
 Key_name: bookname_idx # 索引名
 Seq_in_index: 1 # 索引中的位置,1为单列,组合索引为每个字段在索引定义中的顺序
 Column_name: book_name # 索引的列字段
 Collation: A 
 Cardinality: 0
 Sub_part: 30 # 索引长度
 Packed: NULL
 Null: # 字段是否为空
 Index_type: BTREE # 索引类型
 Comment:
 Index_comment:
 Table: book

2、在bookid字段上建立名为UniqidIdx的唯一索引:

mysql> alter table book add UNIQUE INDEX Uniqid_idx(book_id);

查看:

 mysql> show index from book \G;
 ************** 1. row ***********
 Table: book
 Non_unique: 0 # 索引唯一,1代表非唯一索引,0代表唯一索
 Key_name: Uniqid_idx
 Seq_in_index: 1

3、在comment上创建单列索引:

mysql> alter table book add INDEX coment_idx(comment(50));

查看:

Sub_part: 50 #只要检索前50个字符

4、在book的authors和info上建组合索引:

mysql> alter table book add INDEX Au_Info_idx(authors(20),info(50));

查看:

 mysql> show index from book \G;
 Key_name: Au_Info_idx
 Seq_in_index: 1 # 索引序列1
 Column_name: authors
 *******************************
 Key_name: Au_Info_idx
 Seq_in_index: 2 # 索引序列2
 Column_name: info

5、在tb6表gmt字段建空间索引:

建表:

mysql> create table tb6 ( gmt geometry not null)engine=myisam;

增加空间索引:

mysql> alter table tb6 add SPATIAL INDEX spat_idx(gmt);

查看:

mysql>show index from tb6\G

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我是分割线2

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查看索引:

UNIQUE KEY `Uniqid_idx` (`book_id`),

KEY `year_publication` (`year_publication`),

KEY `bookname_idx` (`book_name`(30)),

KEY `coment_idx` (`comment`(50)),

KEY `Au_Info_idx` (`authors`(20),`info`(50))

mysql>show index from book\G

删除索引:

mysql> alter table book drop index Uniqid_idx; # 删除索引名为Uniqid_idx的索引。

注意:

添加AUTO_INCREMENT约束字段的唯一索引不能被删除。

mysql> drop index coment_idx on book; # 删除book表内索引名为coment_idx的索引。

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我是分割线3

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总结:

1、索引对数据库的如此重要,应该如何使用?

为数据库选择正确的索引是一项复杂的任务。

如果索引列较少,则需要的磁盘空间和维护开销都较少。

如果在一个大表上创建了多种组合索引,索引文件也膨胀的很快。

另一面索引较多可覆盖更多的查询。

删除创建索引不影响应用程序,也不影响数据库架构,因此应尝试多个不同的索引,从而建立最优的索引。

2、尽量使用短索引。

对字符串类型的字段进行索引,如果可能应该指定一个前缀长度。

例如:有一个char(255)的列,如果在前10个或30个字符内,多数值是唯一的,则不需要对整个列进行索引。

短索引不仅可以提高查询速度而且可以节省磁盘空间、减少I/O操作。

3、是不是索引建立得越多越好?

合理的索引可以提高查询速度,但是不是索引越多越好。在执行插入语句的时候,mysql要为新插入的记录建立索引,所以过多的索引会导致插入操作变的非常慢。

原则上是只在查询用的字段才建立索引。

4、为甚查询语句中的索引没有起作用?

在一些情况下,查询语句中使用了带有索引字段。但索引字段没有起作用。

例如:在where 条件的like关键字匹配的字符串以“%”开头,这种情况下不会起作用。

where条件中使用or关键字链接条件,如果有1个字段没有使用索引,那么其他的索引也不会起作用。

如果使用多列索引,但是没有使用多列索引中的第一个字段,那么多列索引也不会起作用。

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