mysql高级---索引

mysql官方对索引的定义:

索引(index) 是帮助mysql高效获取数据的数据结构(有序)。在数据之外,数据库系统还维护着某种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)数据, 这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法,这种数据结构就是索引

一般来说索引本身也很大,不可能全部存储在内存中,因此索引往往以索引文件的形式存储在磁盘上。索引是数据库中用来提高性能的最常用的工具
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索引优势劣势

优势
1 . 类似于书籍的目录索引,提高数据检索的效率,降低数据库的IO成本。
2. 通过索引列对数据进行排序,降低数据排序的成本,降低CPU的消耗
劣势
1 . 实际上索引也是一张表,该表中保存了主键与索引字段,并指向实体类的记录,所以索引列也是要占用空间的
2. 虽然索引大大提高了查询效率,同时也降低更新表的速度,如对表进行INSERT、UPDATE、DELETE。因为更新表时,MYSQL不仅要保存数据,还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列的字段,都会调整因为更新所带来的键值变化后的索引信息
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索引结构

索引是在MySQL的存储引擎层中实现的,而不是在服务器层实现的。所以每种存储引擎的索引都不一定相同,也不是所有的存储引擎都支持所有的索引类型。MySQL目前提供了以下4种索引:

BTREE索引: 最常见的索引类型,大部分索引都支持B树索引

HASH索引: 只有Memory引擎支持,使用场景简单

R-tree索引(空间索引): 空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型,主要用于地理空间数据索引 ,通常使用较少,不做特别介绍。

Full-text(全文索引): 全文索引也是MyISAM的一个特殊索引类型,主要用于全文索引,InnoDB5.6开始支持

我们平常所说的索引,如果没有特别指明,都是指B+树(多路搜索树,并不一定是二叉的)结构组织的索引。其中聚集索引、复合索引、前缀索引、唯一索引默认都是使用B+tree树索引,统称为索引
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BTREE结构

BTree又叫多路平衡搜索树,一颗m叉的BTree特性如下:
1. 树中每个结点最多包含m个孩子
2. 除根结点与叶子结点外,每个结点至少有m/2向上取整个孩子
3. 若根结点不是叶子结点,则至少有两个孩子
4. 所有的叶子结点都在同一层
5. 每个非叶子结点由n个key与n+1个指针组成,其中n>=m/2向上取整 && n <= m-1

BTREE树和二叉树相比,查询数据的效率更高,因为对于相同的数据量来说,RTREE的层级结构比二叉树小,因此搜索速度快。
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B+TREE结构

B+Tree是BTree的变种,B+Tree与BTree的区别为:
1 . n叉B+Tree最多包含有n个key,而BTree最多包含有n-1个key
2 . B+Tree的叶子结点保存所有的key信息依key大小顺序排列
3 . 所有的非叶子结点都可以看作是key的索引部分

由于B+Tree只有叶子结点保存key信息,查询任何key都要从root走到叶子。所以B+Tree的查询效率更加稳定
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MySql索引数据结构对经典的B+Tree进行了优化。在原B+Tree的基础上,增加了一个指向相邻叶子结点的链表指针,就形成了带有顺序指针的B+Tree,提高区间访问的性能
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索引分类

1 . 单值索引: 即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引
2 . 唯一索引: 索引列的值必须唯一,但允许有空值
3 . 复合索引: 即一个索引包含多个列
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索引语法

索引在创建表的时候,可以同时创建,也可以随时增加新的索引
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创建索引
语法:
CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX index_name
[USING index_type]
ON tbl_name(index_col_name,…)
index_col_name : column_name[(length)][ASC | DESC]

例:create index_city_name on city(city_name);
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查看索引
语法:
show index from table_name;
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删除索引
语法:
drop index index_name on tbl_name;
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ALTER命令
1 . alter table tb_name add primary key(column_list);
该语句添加一个主键,这意味着索引值必须是唯一的,且不能为NULL
2 . alter table tb_name add unique index_name(column_list);
这条语句创建索引的值必须是唯一的(除了NULL外,NULL可能会出现多次)
3 . alter table tb_name add index index_name(column_list);
添加普通索引,索引值可以出现多次
4 . alter table tb_name add fulltext index_name(column_list);
该语句指定了索引为FULLtext, 用于全文索引
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索引设计原则

索引的设计可以遵循一些已有的原则,创建索引的时候请尽量考虑符合这些原则,便于提升索引的使用效率,更高效的使用索引。
1. 对查询频次较高,且数据量比较大的表建立索引。
2. 索引字段的选择,最佳候选列应当从where子句的条件中提取,如果where子句中的组合比较多,那么应当挑选最常用、过滤效果最好的组合。
3. 使用唯一索引,区分度越高,使用索引的效率越高
4. 索引可以有效的提升查询数据的效率,但索引数量不是多多益善,索引越多,维护索引的代价自然就水涨船高。对于插入、更新、删除等DML操作比较频繁的表来说,索引过多,会引入相当高的维护代价,降低DML操作的效率。另外索引过多的话,MySQL也会选择困难病,虽然最终仍然会找到一个可用的索引,但无疑提高了选择的代价
5. 使用短索引,索引创建之后也是用硬盘来存储的,因此提升索引访问的I/O效率,也可以提升总体的访问效率。假如构成索引的字段总程度比较短,那么在给定大小的存储块内可以存储更多的索引值,相应的可以有效的提升MySQL访问索引的I/O效率
6. 利用最左前缀,N个列组合而成的组合索引,那么相当于是创建了N个索引,如果查询时where子句中使用了组成该索引的前几个字段,那么这条查询SQL可以利用组合索引来提升查询效率

创建复合索引:
create index idx_name_email_status on tb_seller(name, email, status);
就相当于
对name 创建索引;
对name, email 创建了索引;
对name,email,status 创建了索引

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