MySQL知识（十三）——索引

1 索引简介

1.1 索引的介绍

　　（1）什么是索引

　　索引是一个单独的、存储在磁盘上的数据库结构，它们包含着对数据表里所有记录的引用指针。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，使用索引可提高数据库中特定数据的查询速度。

　　MySQL中索引的存储类型有两种：BTREE和HASH。MyISAM和InnoDB存储引擎只支持BTREE索引；MEMORY/HEAP存储引擎可以支持HASH和BTREE索引。

　　（2）为什么要索引

　　使用索引用于快速找出在某个或多个列中有一特定值的行。例如，数据库中有2W条记录，执行一条查询语句：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这一行被找到为止；如果在num列上建立索引，那么MySQL不需要任何扫描，直接在索引里面找10000，就可以得知这一行的位置。所以，索引的建立可以提高数据库的查询速度。

　　（3）索引的优点

　　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

　　③在实现数据的参考完整性方面，可以加速表和表之间的连接

　　④可以显著减少查询中分组和排序的时间

　　（4）索引的缺点

　　①创建和维护索引需要消耗时间

　　②索引需要占用磁盘空间

　　③当对表进行CRUD操作时，索引也要动态维护，降低了数据库维护速度。

1.2 索引的分类

1.2.1 普通索引和唯一索引

　　普通索引是MySQL中的基本索引类型，允许在定义索引的列中插入重复值和空值；

　　唯一索引，索引列的值必须是唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。主键索引是一种特殊的唯一索引，不允许有空值。

1.2.2 单列索引和组合索引

　　单列索引即一个索引只包含单个列，一个表可以有多个单列索引；

　　组合索引值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。

1.2.3 全文索引

　　全文索引类型为FULLTEXT，在定义索引的列上支持值的全文查找，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类型的列上创建。MySQL中只有MyISAM存储引擎支持全文索引。

1.2.4 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4种：GEOMETRY、POINT、LINESTRING和POLYGON。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的表中创建。

1.3 索引的设计原则

　　（1）索引并非越多越好。占用磁盘，影响插入、更新等语句性能。

　　（2）对经常更新的表避免过多的索引，且索引中的列尽可能少；对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）数据量少的表最好不要使用索引。

　　（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，而在不同值少的列上不要建立索引。比如“性别”字段只有“男”或“女”，则无须建立索引。

　　（5）当唯一性是某种数据本身的特征时，指定唯一索引。

　　（6）在频繁进行排序或分组（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。

2 创建索引

2.1 创建表的时候创建索引

　　使用CREATE TABLE创建表时，在定义约束的同时相当于在指定列上创建了一个索引。语法格式：

CREATE TABLE table_name[col_name data_type]
[UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL][INDEX|KEY][index_name](col_name[length])[ASC|DESC]

2.1.1 创建普通索引

　　最基本的索引类型，没有唯一性之类的限制，作用只是加快对数据的访问速度。

　　例如，在book表中未year_publication字段建立普通索引：

CREATE TABLE book
(
bookid              INT NOT NULL,
bookname            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)
);

　　使用SHOW CREATE TABLE table_name查看表结构：

mysql> SHOW CREATE TABLE book;
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                                                                                                                                                                                                             |
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| book  | CREATE TABLE `book` (
`bookid` int(11) NOT NULL,
`bookname` varchar(255) NOT NULL,
`authors` varchar(255) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
`comment` varchar(255) DEFAULT NULL,
`year_publication` year(4) NOT NULL,
KEY `year_publication` (`year_publication`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set

　　使用EXPLAIN语句查看索引是否正在使用：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM book WHERE year_publication=1990;
+----+-------------+-------+------+------------------+------------------+---------+-------+------+-----------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys    | key              | key_len | ref   | rows | Extra                 |
+----+-------------+-------+------+------------------+------------------+---------+-------+------+-----------------------+
|  1 | SIMPLE      | book  | ref  | year_publication | year_publication | 1       | const |    1 | Using index condition |
+----+-------------+-------+------+------------------+------------------+---------+-------+------+-----------------------+
1 row in set

　　EXPLAIN语句输出结果说明：

select_type：指定所用的SELECT查询类型，SIMPLE表示简单的SELECT，不使用UNION或子查询，其他可能的值：PRIMARY,UNION,SUBQUERY等。

table：指定数据库读取的数据表名

type：指定本数据表与其他数据表之间的关联关系，可能的值有：system、const、eq_ref、ref、range、index和ALL

possible_keys：列出了MySQL在搜索数据记录时可选的各个索引

key：MySQL实际选用的索引

key_len：给出索引按字节计算的长度，key_len数值越小，表示越快

ref：给出关联关系中另一个数据表里的数据列名字。

rows：执行这个查询时预计会从这个数据表里读出的数据行的个数

extra：提供与关联操作有关的信息

2.1.2 创建唯一索引

　　创建唯一索引时，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。

mysql> CREATE TABLE t1
(
id   INT NOT NULL,
name CHAR(30) NOT NULL,
UNIQUE INDEX UniqIdx(id)
);
Query OK, 0 rows affected

mysql> SHOW CREATE TABLE t1;
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                              |
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| t1    | CREATE TABLE `t1` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(30) NOT NULL,
UNIQUE KEY `UniqIdx` (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set

2.1.3 创建单列索引

　　单列索引是在数据表中的某一个字段上创建的索引，一个表中可以创建多个单列索引。（前两个创建的都是单列索引）

mysql> CREATE TABLE t2(
-> id INT NOT NULL,
-> name CHAR(50) NULL,
-> INDEX SingleIdx(name(20))
-> );
Query OK, 0 rows affected

mysql> SHOW CREATE TABLE t2;
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                                   |
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| t2    | CREATE TABLE `t2` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(50) DEFAULT NULL,
KEY `SingleIdx` (`name`(20))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set

2.1.4 创建组合索引

　　组合索引实在多个字段上创建一个索引。

mysql> CREATE TABLE t3
(
id    INT NOT NULL,
name  CHAR(30) NOT NULL,
age   INT NOT NULL,
info  VARCHAR(255),
INDEX MultiIdx(id, name, info(100))
);
Query OK, 0 rows affected

mysql> SHOW CREATE TABLE t3;
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                                                                                                       |
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| t3    | CREATE TABLE `t3` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(30) NOT NULL,
`age` int(11) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
KEY `MultiIdx` (`id`,`name`,`info`(100))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM t3 WHERE id=1 AND name='joe';
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------------+------+-----------------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key      | key_len | ref         | rows | Extra                 |
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------------+------+-----------------------+
|  1 | SIMPLE      | t3    | ref  | MultiIdx      | MultiIdx | 34      | const,const |    1 | Using index condition |
+----+-------------+-------+------+---------------+----------+---------+-------------+------+-----------------------+
1 row in set

2.1.5 创建全文索引

　　FULLTEXT全文索引可以用于全文搜索。只有MyISAM存储引擎支持FULLTEXT索引，并且只为CHAR,VARCHAR和TEXT列。索引总是对整个列进行，不支持局部（前缀）索引。

mysql> CREATE TABLE t4
(
id    INT NOT NULL,
name  CHAR(30) NOT NULL,
age   INT NOT NULL,
info  VARCHAR(255),
FULLTEXT INDEX FullTxtIdx(info)
) ENGINE=MyISAM;
Query OK, 0 rows affected

mysql> SHOW CREATE TABLE t4;
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                                                                                                                 |
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| t4    | CREATE TABLE `t4` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(30) NOT NULL,
`age` int(11) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
FULLTEXT KEY `FullTxtIdx` (`info`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set

　　全文索引非常适合于大型数据集，对于小的数据集，它的用处可能比较小。

2.1.6 创建空间索引

　　空间索引必须在MyISAM类型的表中创建，且空间类型的字段必须为非空。

mysql> CREATE TABLE t5 ( g GEOMETRY NOT NULL, SPATIAL INDEX spatIdx(g) )ENGINE=MyISAM;
Query OK, 0 rows affected

mysql> SHOW CREATE TABLE t5;
+-------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                   |
+-------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| t5    | CREATE TABLE `t5` (
`g` geometry NOT NULL,
SPATIAL KEY `spatIdx` (`g`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=latin1 |
+-------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set

2.2 在已经存在的表上创建索引

2.2.1 使用ALTER TABLE语句创建索引

　　基本语法：

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

　　例如，在book表中的bookname字段上建立名为BkNameIdx的普通索引：

①添加之前，使用SHOW INDEX查看指定表中创建的索引：

mysql> SHOW INDEX FROM book;
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| Table | Non_unique | Key_name         | Seq_in_index | Column_name      | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| book  |          1 | year_publication |            1 | year_publication | A         |           0 | NULL     | NULL   |      | BTREE      |         |               |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
1 row in set

其中各个参数的含义：

Table：表示创建索引的表

Non_unique：表示索引非唯一，1代表非唯一索引，0代表唯一索引

Key_name：表示索引的名称

Seq_in_index：表示该字段在索引中的位置，单列索引为1，组合索引为每个字段在索引定义中的顺序

Column_name：表示定义索引的列字段

Sub_part：表示索引的长度

Null：表示该字段是否能为空值

Index_type：表示索引类型

②使用ALTER TABLE添加索引：

mysql> ALTER TABLE book ADD INDEX BkNameIdx(bookname(30));
Query OK, 0 rows affected
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

③使用SHOW INDEX查看表中索引：

mysql> SHOW INDEX FROM book;
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| Table | Non_unique | Key_name         | Seq_in_index | Column_name      | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| book  |          1 | year_publication |            1 | year_publication | A         |           0 | NULL     | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkNameIdx        |            1 | bookname         | A         |           0 |       30 | NULL   |      | BTREE      |         |               |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
2 rows in set

④建立组合索引：

mysql> ALTER TABLE book ADD INDEX BkAuAndInfoIdx(authors(20),info(50));
Query OK, 0 rows affected
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> SHOW INDEX FROM book;
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| Table | Non_unique | Key_name         | Seq_in_index | Column_name      | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| book  |          1 | year_publication |            1 | year_publication | A         |           0 | NULL     | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkNameIdx        |            1 | bookname         | A         |           0 |       30 | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkAuAndInfoIdx   |            1 | authors          | A         |           0 |       20 | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkAuAndInfoIdx   |            2 | info             | A         |           0 |       50 | NULL   | YES  | BTREE      |         |               |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
4 rows in set

2.2.2 使用CREATE INDEX创建索引

　　基本语法：

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

　　例如，在book表中的comment字段上建立单列索引：

mysql> CREATE INDEX BkcmtIdx ON book(comment(50));
Query OK, 0 rows affected
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> SHOW INDEX FROM book;
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| Table | Non_unique | Key_name         | Seq_in_index | Column_name      | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| book  |          1 | year_publication |            1 | year_publication | A         |           0 | NULL     | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkNameIdx        |            1 | bookname         | A         |           0 |       30 | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkAuAndInfoIdx   |            1 | authors          | A         |           0 |       20 | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkAuAndInfoIdx   |            2 | info             | A         |           0 |       50 | NULL   | YES  | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkcmtIdx         |            1 | comment          | A         |           0 |       50 | NULL   | YES  | BTREE      |         |               |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
5 rows in set

3 删除索引

3.1 使用ALTER TABLE删除索引

　　基本语法：

ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;

　　例如，删除book表明为BkcmtIdx的索引：

mysql> ALTER TABLE book DROP INDEX BkcmtIdx;
Query OK, 0 rows affected
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> SHOW INDEX FROM book;
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| Table | Non_unique | Key_name         | Seq_in_index | Column_name      | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| book  |          1 | year_publication |            1 | year_publication | A         |           0 | NULL     | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkNameIdx        |            1 | bookname         | A         |           0 |       30 | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkAuAndInfoIdx   |            1 | authors          | A         |           0 |       20 | NULL   |      | BTREE      |         |               |
| book  |          1 | BkAuAndInfoIdx   |            2 | info             | A         |           0 |       50 | NULL   | YES  | BTREE      |         |               |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
4 rows in set

添加AUTO_INCREATEMENT约束字段的唯一索引不能被删除。

3.2 使用DROP INDEX语句删除索引

　　基本语法：

DROP INDEX index_name ON table_name;

　　例如，删除book表中名为BkAuAndInfoIdx的索引：

mysql> DROP INDEX BkAuAndInfoIdx ON book;
Query OK, 0 rows affected
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> SHOW INDEX FROM book;
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| Table | Non_unique | Key_name         | Seq_in_index | Column_name      | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment |
+-------+------------+------------------+--------------+------------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+
| book  |          1 | year_publication |            1 | year_publication | A         |           0 | NULL     | NULL   |      | BTREE      |         |               |
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4 说明

阅读《MySQL5.5 从零开始学》摘抄。