一，什么是索引？
SQL索引有两种，聚集索引和非聚集索引，索引主要目的是提高了SQL Server系统的性能，加快数据的查询速度与减少系统的响应时间 。
1、聚集索引：
聚集索引的意思可以理解为顺序排列，比如一个主键自增的表即为聚集索引，即id为1的存在于第一条，id为2的存在于第二条...假使数据库中是使用数组来存放的这张表中的数据，那么如果我需要查找第100条，那么直接第一条数据的地址加上100即为第一百条的地址，一次就能查询出来。
因为数据库中的数据只能按照一个顺序进行排列，所以聚集索引一个数据库只能有一个。在mysql中，不能自己创建聚集索引，主键即为聚集索引，如果没有创建主键，那么默认非空的列为聚集索引，如果没有非空的列那么会自动生成一个隐藏列为聚集索引。
所以一般在mysql中，我们创建的主键即为聚集索引，数据是按照我们的主键顺序进行排列。所以在根据主键进行查询时会非常快。
2、非聚集索引：
非聚集索引可以简单理解为有序目录，是一种以空间换取时间的方法。举个例子，在一个user表中，有一个id_num，即身份号，此不为主键id，那么这些数据在存储的时候都是无序的，比如
id为1的id_num为100，id为2的id_num为97，id为3的id_num为98，id为4的id_num为99，id为5的id_num为96。。。id为67的id_num为56。。。
那么如果我要查找id_num为56的人，那么只能一条一条的遍历，n条就需要查询n次，时间复杂度为O(n)，这是非常耗费性能的。
所以，现在就需要为id_num增加非聚集索引，添加了非聚集索引后，会给id_num进行排序（内部使用结构为B+树），并且排序后，我只需要查询此目录(即查询B+树)，很快就知道为id为56的在数据库中的第67条，而不需要在去遍历表中的所有数据。
所以，在非聚集索引中，不重复的数据越多，那么索引的效率越高。
下面举两个简单的例子：
图书馆的例子：一个图书馆那么多书，怎么管理呢？建立一个字母开头的目录，例如：a开头的书，在第一排，b开头的在第二排，这样在找什么书就好说了，这个就是一个聚集索引，可是很多人借书找某某作者的，不知道书名怎么办？图书管理员在写一个目录，某某作者的书分别在第几排，第几排，这就是一个非聚集索引
字典的例子：字典前面的目录，可以按照拼音和部首去查询，我们想查询一个字，只需要根据拼音或者部首去查询，就可以快速的定位到这个汉字了，这个就是索引的好处，拼音查询法就是聚集索引，部首查询就是一个非聚集索引.
看了上面的例子，下面的一句话大家就很容易理解了：聚集索引存储记录是物理上连续存在，而非聚集索引是逻辑上的连续，物理存储并不连续。就像字段，聚集索引是连续的，a后面肯定是b，非聚集索引就不连续了，就像图书馆的某个作者的书，有可能在第1个货架上和第10个货架上。还有一个小知识点就是：聚集索引一个表只能有一个，而非聚集索引一个表可以存在多个。
二，索引的存储机制
首先，无索引的表，查询时，是按照顺序存续的方法扫描每个记录来查找符合条件的记录，这样效率十分低下,举个例子，如果我们将字典的汉字随即打乱，没有前面的按照拼音或者部首查询，那么我们想找一个字，按照顺序的方式去一页页的找，这样效率有多底，大家可以想象。
聚集索引和非聚集索引的根本区别是表记录的排列顺序和与索引的排列顺序是否一致，其实理解起来非常简单，还是举字典的例子：如果按照拼音查询，那么都是从a-z的，是具有连续性的，a后面就是b，b后面就是c， 聚集索引就是这样的，他是和表的物理排列顺序是一样的，例如有id为聚集索引，那么1后面肯定是2,2后面肯定是3，所以说这样的搜索顺序的就是聚集索引。非聚集索引就和按照部首查询是一样是，可能按照偏房查询的时候，根据偏旁‘弓’字旁，索引出两个汉字，张和弘，但是这两个其实一个在100页，一个在1000页，（这里只是举个例子），他们的索引顺序和数据库表的排列顺序是不一样的，这个样的就是非聚集索引。
原理明白了，那他们是怎么存储的呢？在这里简单的说一下，聚集索引就是在数据库被开辟一个物理空间存放他的排列的值，例如1-100，所以当插入数据时，他会重新排列整个整个物理空间，而非聚集索引其实可以看作是一个含有聚集索引的表，他只仅包含原表中非聚集索引的列和指向实际物理表的指针。他只记录一个指针，其实就有点和堆栈差不多的感觉了
三，什么情况下创建索引
动作描述 |
使用聚集索引 |
使用非聚集索引 |
外键列 |
应 |
应 |
主键列 |
应 |
应 |
列经常被分组排序(order by) |
应 |
应 |
返回某范围内的数据 |
应 |
不应 |
小数目的不同值 |
应 |
不应 |
大数目的不同值 |
不应 |
应 |
频繁更新的列 |
不应 |
应 |
频繁修改索引列 |
不应 |
应 |
一个或极少不同值 |
不应 |
不应 |
建立索引的原则：
1) 定义主键的数据列一定要建立索引。
2) 定义有外键的数据列一定要建立索引。
3) 对于经常查询的数据列最好建立索引。
4) 对于需要在指定范围内的快速或频繁查询的数据列;
5) 经常用在WHERE子句中的数据列。
6) 经常出现在关键字order by、group by、distinct后面的字段，建立索引。如果建立的是复合索引，索引的字段顺序要和这些关键字后面的字段顺序一致，否则索引不会被使用。
7) 对于那些查询中很少涉及的列，重复值比较多的列不要建立索引。
8) 对于定义为text、image和bit的数据类型的列不要建立索引。
9) 对于经常存取的列避免建立索引
9) 限制表上的索引数目。对一个存在大量更新操作的表，所建索引的数目一般不要超过3个，最多不要超过5个。索引虽说提高了访问速度，但太多索引会影响数据的更新操作。
10) 对复合索引，按照字段在查询条件中出现的频度建立索引。在复合索引中，记录首先按照第一个字段排序。对于在第一个字段上取值相同的记录，系统再按照第二个字段的取值排序，以此类推。因此只有复合索引的第一个字段出现在查询条件中，该索引才可能被使用,因此将应用频度高的字段，放置在复合索引的前面，会使系统最大可能地使用此索引，发挥索引的作用。
四，索引的创建
我们平常在数据库中使用的索引一般非聚集索引，下面介绍其使用方法：
1、创建索引：
1.1、创建普通索引：
模式：
CREATE INDEX 索引名 ON 表名(列名1，列名2,...);
或者
修改表: ALTER TABLE 表名ADD INDEX 索引名 (列名1，列名2,...);
或者
创建表时指定索引：CREATE TABLE 表名 ( [...], INDEX 索引名 (列名1，列名 2,...) );
eg：
CREATE INDEX name_index ON index_test(name);
此为在index_test表上的name列上创建一个索引name_index。
测试的表为：
CREATE TABLE index_test (
id INT NOT NULL,
name VARCHAR(50),
idNum INT,
PRIMARY KEY (id)
);
1.2、创建唯一索引：
表示唯一的，不允许重复的索引，如果该字段信息保证不会重复例如身份证号用作索引时，可设置为unique
下面三种模式都可以创建唯一索引：
1、创建索引：CREATE UNIQUE INDEX 索引名 ON 表名(列的列表);
2、在表上增加索引：ALTER TABLE 表名ADD UNIQUE 索引名 (列的列表);
3、创建表时指定索引：CREATE TABLE 表名( [...], UNIQUE 索引名 (列的列表) );
eg:
CREATE UNIQUE INDEX id_num_index ON index_test(idNum);
也可以写成下面的形式：
ALTER TABLE index_test ADD UNIQUE id_num_index(idNum);
此为在index_test表的idNum列上创建一个唯一索引id_num_index
在创建了唯一索引之后，列中即不能重复，比如，现在我给表中插入一条重复的值，会报：
Error Code: 1062. Duplicate entry '3' for key 'id_num_index'
即在id_num_index唯一索引上出现了重复。
2、删除索引：
以下两种模式都可以删除索引：
DROP INDEX index_name ON talbe_name
ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name
eg:
DROP INDEX name_index ON index_test;
此为删除在index_test表上的name_index索引
3、查看索引：
SHOW INDEX FROM index_test;
即返回index_test表中的所有索引。
在返回的字段中，
Table：表的名称
Non_unique：是否不唯一，0为唯一，1不为唯一
Key_name：索引的名称
Seq_in_index：索引中的列序列号，从1开始
Column_name：列名称
Collation：列以什么方式存储在索引中。在MySQL中，有值‘A’（升序）或NULL（无分类）。
Cardinality：索引中唯一值的数目的估计值。通过运行ANALYZE TABLE或myisamchk -a可以更新。基数根据被存储为整数的统计数据来计数，所以即使对于小型表，该值也没有必要是精确的。基数越大，当进行联合时，MySQL使用该索引的机会就越大。
Sub_part：如果列只是被部分地编入索引，则为被编入索引的字符的数目。如果整列被编入索引，则为NULL。
Packed：指示关键字如何被压缩。如果没有被压缩，则为NULL。
Null：如果列含有NULL，则含有YES。如果没有，则该列含有NO。
Index_type：用过的索引方法（BTREE, FULLTEXT, HASH, RTREE）。
Comment：更多评注。
五，索引选择原则
非聚集索引在数据库创建、增加、删除、修改的时候都需要作出相应的修改，所以，使用索引也是有一定的原则，即：
1、较频繁的作为查询条件的字段应该创建索引
2、重复太多的字段不适合单独创建索引，即使频繁作为查询条件
3、不会出现在WHERE子句中的字段不应该创建索引
以下两种情况不建议使用索引：
1、表的记录比较少，比如只有几百，一千条记录，那么没必要建立索引，直接全表查询即可。
2、不重复的字段越多，那么索引的价值越高，查看不重复的字段占总体的比例可以使用下面的sql语句：
SELECT count(DISTINCT(name))/count(*) AS Selectivity FROM index_test;
比如上面这个sql就是判断index_test表中name字段中不重复的值占整体的比例，这个比例应该在(0,1]之间，这个数值越大，越应该使用索引。