数据库索引详解

来源：互联网发布：网络数据论文编辑：程序博客网时间：2024/06/05 07:23

快速入门

索引的创建可以在CREATE TABLE语句中进行，也可以单独用CREATE INDEX或ALTER TABLE来给表增加索引。删除索引可以利用ALTER TABLE或DROP INDEX语句来实现。
（1）使用ALTER TABLE语句创建索引。

语法如下：alter table table_name add index index_name (column_list) ;alter table table_name add unique (column_list) ;alter table table_name add primary key (column_list) ;

其中包括普通索引、UNIQUE索引和PRIMARY KEY索引3种创建索引的格式，table_name是要增加索引的表名，column_list指出对哪些列进行索引，多列时各列之间用逗号分隔。索引名index_name可选，缺省时，MySQL将根据第一个索引列赋一个名称。另外，ALTER TABLE允许在单个语句中更改多个表，因此可以同时创建多个索引。

创建索引的示例如下：mysql> alter table table_test add index index_test1(name) ;Query OK, 2 rows affected (0.08 sec)

（2）使用CREATE INDEX语句对表增加索引。
能够增加普通索引和UNIQUE索引两种。其格式如下：

create index index_name on table_name (column_list) ;create unique index index_name on table_name (column_list) ;创建索引的示例如下：mysql>create index index_test2 on table_test(age);Query OK, 2 rows affected (0.08 sec)

说明：table_name、index_name和column_list具有与ALTER TABLE语句中相同的含义，索引名不可选。另外，不能用CREATE INDEX语句创建PRIMARY KEY索引。
（3）删除索引。
删除索引可以使用ALTER TABLE或DROP INDEX语句来实现。DROP INDEX可以在ALTER TABLE内部作为一条语句处理，其格式如下：

drop index index_name on table_name ;alter table table_name drop index index_name ;alter table table_name drop primary key ;

其中，在前面的两条语句中，都删除了table_name中的索引index_name。而在最后一条语句中，只在删除PRIMARY KEY索引中使用，因为一个表只可能有一个PRIMARY KEY索引，因此不需要指定索引名。如果没有创建PRIMARY KEY索引，但表具有一个或多个UNIQUE索引，则MySQL将删除第一个UNIQUE索引。
如果从表中删除某列，则索引会受影响。对于多列组合的索引，如果删除其中的某列，则该列也会从索引中删除。如果删除组成索引的所有列，则整个索引将被删除。
删除索引的操作，如下面的代码：

mysql> drop index name on table_test ;Query OK, 2 rows affected (0.08 sec)

什么时候建索引

索引是建立在数据库表中的某些列的上面。因此，在创建索引的时候，应该仔细考虑在哪些列上可以创建索引，在哪些列上不能创建索引。一般来说，应该在这些列上创建索引，例如：在经常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度；在作为主键的列上，强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构；在经常用在连接的列上，这些列主要是一些外键，可以加快连接的速度；在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的；在经常需要排序的列上创建索引，因为索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序，加快排序查询时间；在经常使用在WHERE子句中的列上面创建索引，加快条件的判断速度。
同样，对于有些列不应该创建索引。

一般来说，不应该创建索引的的这些列具有下列特点：

第一，对于那些在查询中很少使用或者参考的列不应该创建索引。这是因为，既然这些列很少使用到，因此有索引或者无索引，并不能提高查询速度。相反，由于增加了索引，反而降低了系统的维护速度和增大了空间需求。
第二，对于那些只有很少数据值的列也不应该增加索引。这是因为，由于这些列的取值很少，例如人事表的性别列，在查询的结果中，结果集的数据行占了表中数据行的很大比例，即需要在表中搜索的数据行的比例很大。增加索引，并不能明显加快检索速度。
第三，对于那些定义为text, image和bit数据类型的列不应该增加索引。这是因为，这些列的数据量要么相当大，要么取值很少。
第四，当修改性能远远大于检索性能时，不应该创建索引。这是因为，修改性能和检索性能是互相矛盾的。当增加索引时，会提高检索性能，但是会降低修改性能。当减少索引时，会提高修改性能，降低检索性能。因此，当修改性能远远大于检索性能时，不应该创建索引。

查询

MYSQL在创建索引后对索引的使用方式分为两种：
1 由数据库的查询优化器自动判断是否使用索引；
2 用户可在写SQL语句时强制使用索引

下面就两种索引使用方式进行说明

第一种，自动使用索引。

数据库在收到查询语句后会查看where语句后面的查询条件，同时查看在表上面有哪些索引，然后根据查询条件和索引进行匹配。
查询条件和索引的匹配包括查询字段与索引字段的匹配和查询类型和索引类型的匹配。前者很好理解，就是查询条件的属性上要建有索引，后者则是说查询条件必须能够使用索引，比如等值判断和范围查询可以使用B+树索引，而hash索引只能适用于等值判断。
在找到与查询条件匹配的索引后，就是进行代价估计来决定是否使用索引，代价估计主要根据要访问的就数量，一般来说如果通过索引访问的记录数量占全表记录数量15%以上，则不会使用索引而是使用全表扫描，因为此时使用索引的代价更大。在大多数情况下使用索引是会提高效率的。
经过优化器的判断，最终会决定是否使用索引

第二种，强制使用索引，主要是通过SQL语句实现的

select * from table force index(PRI) limit 2;(强制使用主键)select * from table force index(ziduan1_index) limit 2;(强制使用索引"ziduan1_index")select * from table force index(PRI,ziduan1_index) limit 2;(强制使用索引"PRI和ziduan1_index")也可以禁止索引的使用select * from table ignore index(PRI) limit 2;(禁止使用主键)select * from table ignore index(ziduan1_index) limit 2;(禁止使用索引"ziduan1_index")select * from table ignore index(PRI,ziduan1_index) limit 2;(禁止使用索引"PRI,ziduan1_index")

千万级数据量根据索引优化查询速度

（一）索引的作用

索引通俗来讲就相当于书的目录，当我们根据条件查询的时候，没有索引，便需要全表扫描，数据量少还可以，一旦数据量超过百万甚至千万，一条查询sql执行往往需要几十秒甚至更多，5秒以上就已经让人难以忍受了。

提升查询速度的方向一是提升硬件(内存、cpu、硬盘)，二是在软件上优化（加索引、优化sql；优化sql不在本文阐述范围之内）。

能在软件上解决的，就不在硬件上解决，毕竟硬件提升代码昂贵，性价比太低。代价小且行之有效的解决方法就是合理的加索引。

索引使用得当，能使查询速度提升上万倍，效果惊人。

（二）MySQL的索引类型：

mysql的索引有5种：主键索引、普通索引、唯一索引、全文索引、聚合索引（多列索引）。

唯一索引和全文索引用的很少，我们主要关注主键索引、普通索引和聚合索引。

1）主键索引：主键索引是加在主键上的索引，设置主键（primary key）的时候，mysql会自动创建主键索引；

2）普通索引：创建在非主键列上的索引；

3）聚合索引：创建在多列上的索引。

（三）索引的语法：

查看某张表的索引：show index from 表名；

创建普通索引：alter table 表名 add index 索引名 (加索引的列)

创建聚合索引：alter table 表名 add index 索引名 (加索引的列1,加索引的列2)

删除某张表的索引：drop index 索引名 on 表名;

（四）性能测试

1：创建一张测试表

DROP TABLE IF EXISTS `test_user`;  CREATE TABLE `user` (    `id` bigint(20)  PRIMARY key not null AUTO_INCREMENT,    `username` varchar(11) DEFAULT NULL,    `gender` varchar(2) DEFAULT NULL,   `password` varchar(100) DEFAULT NULL  ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

存储引擎使用MyISAM是因为此引擎没有事务，插入速度极快，方便我们快速插入千万条测试数据，等我们插完数据，再把存储类型修改为InnoDB。

2：使用存储过程插入1千万条数据

create procedure myproc()   begin       declare num int;       set num=1;       while num <= 10000000 do       insert into test_user(username,gender,password) values(num,'保密',PASSWORD(num));       set num=num+1;      end while;  end  call myproc();

由于使用的MyISAM引擎，插入1千万条数据，仅耗时246秒，若是InnoDB引擎，插入100万条数据就要花费数小时了。

然后将存储引擎修改回InnDB。使用如下命令： alter table test_user engine=InnoDB;此命令执行时间大约耗时5分钟，耐心等待。
3：sql测试

select id,username,gender,password from test_user where id=999999耗时：0.114s。

因为我们建表的时候，将id设成了主键，所以执行此sql的时候，走了主键索引，查询速度才会如此之快。

我们再执行

select id,username,gender,password from test_user where username='9000000' 耗时：4.613s。

我们给username列加上普通索引。

ALTER TABLE `test_user` ADD INDEX index_name(username) ;

此过程大约耗时 54.028s,建索引的过程会全表扫描，逐条建索引，当然慢了。

再来执行：selectid,username,gender,password from test_user where username='9000000' 耗时：0.043s。

再用username和password来联合查询

select id,username,gender,password  from test_user where username='9000000' or `password`='*3A70E147E88D99888804E4D472410EFD9CD890AE'

此时虽然我们队username加了索引，但是password列未加索引，索引执行password筛选的时候，还是会全表扫描，因此此时

查询速度立马降了下来。

耗时：4.492s。

当我们的sql有多个列的筛选条件的时候，就需要对查询的多个列都加索引组成聚合索引：

加上聚合索引：ALTER TABLE `test_user` ADD INDEX index_union_name_password(username,password) 再来执行：耗时：0.001s。

开篇也说过软件层面的优化

一是合理加索引；
二是优化执行慢的sql。

此二者相辅相成，缺一不可，如果加了索引，还是查询很慢，这时候就要考虑是sql的问题了，优化sql。

实际生产中的sql往往比较复杂，如果数据量过了百万，加了索引后效果还是不理想，使用集群。

Tips：

加了索引，依然全表扫描的可能情况有

索引列为字符串，而没带引号；

索引列没出现在where条件后面；

索引列出现的位置没在前面。

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1 0