①. 索引的分类 - 功能、物理、个数

• ①. 从功能逻辑上说,索引主要有4种,分别是普通索引、唯一索引、主键索引、全文索引

• ②. 按照物理实现方式,索引可以分为2种:聚簇索引和非聚簇索引

• ③. 按照作用字段个数进行划分,分成单列索引和联合索引

②. 各个索引介绍 - 普通、唯一等

• ①. 普通索引
  在创建普通索引时,不附加任何限制条件,只是用于提高查询效率。这类索引可以创建在任何数据类型中,其值是否唯一和非空,要由字段本身的完整性约束条件决定。建立索引以后,可以通过索引进行查询。例如,在表student的字段name上建立一个普通索引,查询记录时就可以根据该索引进行查询

• ②. 唯一性索引
  使用UNIQUE参数可以设置索引为唯一性索引,在创建唯一性索引时,限制该索引的值必须是唯一的,但允许空值。在一张数据表里可以有多个唯一索引

• ③. 主键索引
  主键索引就是一种特殊的唯一性索引,在唯一索引的基础上增加了不为空的约束,也就是NOT NULL+UNIQUE,一张表里最多只有一个主键索引

• ④. 单列索引
  在表中的单个字段上创建索引。单列索引只根据该字段进行索引。单列索引可以是普通索引,也可以是唯一性索引,还可以是全文索引。只要保证该索引只对应一个字段即可。一个表可以有多个单列索引

• ⑤. 多列索引
  多列索引是在表的多个字段组合上创建一个索引。该索引指向创建时对应的多个字段,可以通过这几个字段进行查询,但是只有查询条件中使用了这些字段中的第一个字段时才会被使用。例如,在表中的字段id、name和gender上建立一个多列索引idx_id_name_gender,只有在查询条件中使用了字段id时该索引才会被使用。使用组合索引时遵循最左前缀集合

• ⑥. 全文索引

1. 全文索引也称全文检索是目前搜索引擎使用的一种关键技术。它能够利用【分词技术】等多种算法智能分析出文本文字中关键词的频率和重要性,然后按照一定的算法规则智能地筛选出我们想要的搜索结果。全文索引非常适合大型数据集,对于小的数据集,它的用处比较小(目前可用es替代)
2. 使用参数FULLTEXT可以设置全文索引

• ⑦. 空间索引
  使用参数SPATIAL可以设置索引为空间索引。空间索引只能建立在空间数据类型上,这样可以提高系统获取空间数据的效率。MySQL中的空间数据类型包括GEOMETRY、POINT、LINESTRING和POLYGON等。目前只有MyISAM存储引擎支持空间检索,而且索引的字段不能为空值。对于初学者来说,这类索引很少会用到

③. 创建表时创建索引

• ①. 创建表时创建索引 - 语法

1. UNIQUE、FULLTEXT和SPATIAL为可选参数,分别表示唯一索引、全文索引和空间索引
2. INDEX与KEY为同义词,两者的作用相同,用来指定创建索引
3. index_name指定索引的名称,为可选参数,如果不指定,那么MysQL默认col_name为索引名
4. col_name为需要创建索引的字段列,该列必须从数据表中定义的多个列中选择
5. length为可选参数,表示索引的长度,只有字符串类型的字段才能指定索引长度；
6. ASC或DESC指定升序或者降序的索引值存储。

#语法
create table table_name [col_name data_type]
[UNIQUE | FULLTEXT |SPATIAL] [INDEX | KEY] [index_name](col_name[length][ASC | DESC])

• ②. 示例如下:

CREATE TABLE book (
	`book_id` INT,
	book_name VARCHAR ( 100 ),
	email varchar(20) ,
	AUTHORS VARCHAR ( 100 ),
	info VARCHAR ( 100 ),
	#声明索引
	PRIMARY KEY(`book_id`),
	INDEX idx_bname ( book_name ),
	UNIQUE INDEX u_idx_email(`email`)
);

• ③. 通过命令查看索引

#方式一
SHOW CREATE TABLE book;
#方式二
SHOW INDEX FROM book;
#性能分析工具
EXPLAIN SELECT * FROM book WHERE book_name = 'mqsql';

④. 使用ALTER创建索引

• ①. ALTER TABLE语法创建如下

ALTER TABLE table_name ADD [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] [INDEX | KEY]
[index_name] (col_name[length],...) [ASC | DESC]

• ②. 案例演示

CREATE TABLE book5(
book_id INT ,
book_name VARCHAR(100),
AUTHORS VARCHAR(100),
info VARCHAR(100) ,
COMMENT VARCHAR(100),
year_publication YEAR
);

SHOW INDEX FROM book5;
ALTER TABLE book5 ADD INDEX idx_cmt(COMMENT);
ALTER TABLE book5 ADD UNIQUE uk_idx_bname(book_name);
ALTER TABLE book5 ADD INDEX mul_bid_bname_info(book_id,book_name,info);

⑤. 使用CREATE INDEX

• ①. CREATE INDEX基本语法如下

CREATE [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] INDEX index_name
ON table_name (col_name[length],...) [ASC | DESC]

• ②. 案例演示

CREATE TABLE book6(
book_id INT ,
book_name VARCHAR(100),
AUTHORS VARCHAR(100),
info VARCHAR(100) ,
COMMENT VARCHAR(100),
year_publication YEAR
);

SHOW INDEX FROM book6;
CREATE INDEX idx_cmt ON book6(COMMENT);
CREATE UNIQUE INDEX  uk_idx_bname ON book6(book_name);
CREATE INDEX mul_bid_bname_info ON book6(book_id,book_name,info);

⑥. 删除索引 - index

• ①. ALTER TABLE删除索引的基本语法格式如下

ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;

• ②. 使用DROP INDEX语句删除索引的基本语法格式如下

DROP INDEX index_name ON table_name;

• ③. 提示:删除表中的列时,如果要删除的列为索引的组成部分,则该列也会从索引中删除。如果组成索引的所有列都被删除,则整个索引将被删除

⑦. MySQL8.0索引新特性 - 降序索引

• ①. 分别在MySQL 5.7版本和MySQL 8.0版本中创建数据表ts1,结果如下

CREATE TABLE ts1(a int,b int,index idx_a_b(a,b desc));

• ②. 在MySQL 5.7版本中查看数据表ts1的执行计划,结果如下

1. 从结果可以看出,执行计划中扫描数为799,而且使用了Using filesort
2. 提示 Using filesort是MySQL中一种速度比较慢的外部排序,能避免是最好的。多数情况下,管理员可以通过优化索引来尽量避免出现Using filesort,从而提高数据库执行速度

EXPLAIN SELECT * FROM ts1 ORDER BY a,b DESC LIMIT 5

• ③. 在MySQL 8.0版本中查看数据表ts1的执行计划。从结果可以看出,执行计划中扫描数为5,而且没有使用Using filesort

• ④. 注意:降序索引只对查询中特定的排序顺序有效,如果使用不当,反而查询效率更低。例如,上述查询排序条件改为order by a desc, b desc,MySQL 5.7的执行计划要明显好于MySQL 8.0

EXPLAIN SELECT * FROM ts1 ORDER BY a DESC,b DESC LIMIT 5;

⑧. MySQL8.0索引新特性 - 隐藏索引

• ①. 在MySQL 5.7版本及之前,只能通过显式的方式删除索引。此时,如果发现删除索引后出现错误,又只能通过显式创建索引的方式将删除的索引创建回来。如果数据表中的数据量非常大,或者数据表本身比较大,这种操作就会消耗系统过多的资源,操作成本非常高

• ②. 从MySQL 8.x开始支持 隐藏索引invisible indexes,只需要将待删除的索引设置为隐藏索引,使查询优化器不再使用这个索引即使使用force index强制使用索引,优化器也不会使用该索引,确认将索引设置为隐藏索引后系统不受任何响应,就可以彻底删除索引。 这种通过先将索引设置为隐藏索引,再删除索引的方式就是软删除

• ③. 创建表时直接创建

CREATE TABLE tablename(
propname1 type1[CONSTRAINT1],
propname2 type2[CONSTRAINT2],
……
propnamen typen,
INDEX [indexname](propname1 [(length)]) INVISIBLE
);

• ④. 在已经存在的表上创建

CREATE INDEX indexname
ON tablename(propname[(length)]) INVISIBLE;

• ⑤. 通过ALTER TABLE语句创建

ALTER TABLE tablename
ADD INDEX indexname (propname [(length)]) INVISIBLE;

• ⑥. 切换索引可见状态 已存在的索引可通过如下语句切换可见状态:

ALTER TABLE tablename ALTER INDEX index_name INVISIBLE; #切换成隐藏索引
ALTER TABLE tablename ALTER INDEX index_name VISIBLE; #切换成非隐藏索引

⑨. 哪些情况适合用索引

• ①. 字段的数值有唯一性的限制
  唯一性索引的值是唯一的,可以更快速的通过该索引来确定某条记录。例如,学生表中学号是具有唯一性的字段。为该字段建立唯一性索引可以很快的确定某个学生的信息。如果使用姓名的话,可能存在同名现象,从而降低查询速度

• ②. 频繁作为WHERE查询条件的字段

• ③. 经常GROUP BY和ORDER BY的列

• ④. UPDATE、DELETE的WHERE条件列

• ⑤. DISTINCT字段需要创建索引

• ⑥. 多表JOIN连接操作时,创建索引注意事项

1. 连接表的数量尽量不超过3张,因为每增加一张表相当于增加了一次嵌套的循环,数量级增长会非常快,严重影响查询的效率
2. 对Where条件创建索引
3. 对用于连接的字段创建索引,并且该字段在多张表中的类型必须一致

• ⑦. 使用列的类型小的创建索引

1. 数据类型越小,在查询进行的比较操作进行越快
2. 数据类型越小,索引占用的存储空间越小,在一个数据页内就可以放下更多的记录,从而减少磁盘的I/O带来的性能损耗,也就意味着可以把更多的数据页缓存到内存,从而加快读写性能

• ⑧. 使用字符串前缀创建索引
  如果索引字段的值很长，最好使用值的前缀来索引。例如，TEXT和BLOG类型的字段，进行全文检索会很浪费时间。如果只检索字段的前面的若干个字符，这样可以提高检索速度

• ⑨. 区分度高(散列性高)的列适合作为索引

• ⑩. 使用最频繁的列放到联合索引的左侧

⑩. 哪些情况不适合创建索引

• ①. 在where中使用不到的字段,不要设置索引

• ②. 数据量小的表最好不要使用索引(少于1000没必要创建索引),索引会占用空间,维护也需要成本

• ③. 有大量重复数据的列上不要建立索引

• ④. 避免对经常更新的表创建过多的索引

• ⑤. 不建议用无序的值作为索引(例如身份证号码、UUID)

• ⑥. 删除不再使用或者很少使用的索引

• ⑦. 不要定义冗余或重复的索引

⑩①. 限制索引的数目

在实际工作中,我们也需要注意平衡,索引的数目不是越多越好。我们需要限制每张表上索引数量,建议单张表索引数量不超过6个,原因如下

• ①. 每个索引都需要占用磁盘空间,索引越多,需要的磁盘空间就越大

• ②. 索引会影响INSERT DELETE UPDATE等语句的性能,因为表中的数据更改的同时,索引也会进行调整和更新,会造成负担

• ③. 优化器在选择如何优化查询时,会根据统一信息,对每一个可以用到的索引来进行评估,以生成出一个最好的执行计划,如果同时有很多索引都可以用于查询,会增加MYSQL优化器生成执行计划时间,降低查询性能