MySQL数据库索引类型、MySQL索引的优化及MySQL索引案例

关于MySQL索引的好处，如果正确合理设计并且使用索引的MySQL是一辆兰博基尼的话，那么没有设计和使用索引的MySQL就是一个人力三轮车。对于没有索引的表，单表查询可能几十万数据就是瓶颈，而通常大型网站单日就可能会产生几十万甚至几百万的数据，没有索引查询会变的非常缓慢。还是以WordPress来说，其多个数据表都会对经常被查询的字段添加索引，比如wp_comments表中针对5个字段设计了BTREE索引。

一个简单的对比测试

以我去年测试的数据作为一个简单示例，20多条数据源随机生成200万条数据，平均每条数据源都重复大概10万次，表结构比较简单，仅包含一个自增ID，一个char类型，一个text类型和一个int类型，单表2G大小，使用MyIASM引擎。开始测试未添加任何索引。

执行下面的SQL语句：

 SELECT id,FROM_UNIXTIME(time) FROM article WHERE a.title='测试标题'

查询需要的时间非常恐怖的，如果加上联合查询和其他一些约束条件，数据库会疯狂的消耗内存，并且会影响前端程序的执行。这时给title字段添加一个BTREE索引：

 ALTER TABLE article ADD INDEX index_article_title ON title(200);

　　

再次执行上述查询语句，其对比非常明显。

MySQL索引的概念

索引是一种特殊的文件(InnoDB数据表上的索引是表空间的一个组成部分)，它们包含着对数据表里所有记录的引用指针。

更通俗的说，数据库索引好比是一本书前面的目录，能加快数据库的查询速度。

上述SQL语句，在没有索引的情况下，数据库会遍历全部200条数据后选择符合条件的；而有了相应的索引之后，数据库会直接在索引中查找符合条件的选项。

如果我们把SQL语句换成“SELECT * FROM article WHERE id=2000000”，那么你是希望数据库按照顺序读取完200万行数据以后给你结果还是直接在索引中定位呢？上面的两个图片鲜明的用时对比已经给出了答案（注：一般数据库默认都会为主键生成索引）。

索引分为聚簇索引和非聚簇索引两种，聚簇索引是按照数据存放的物理位置为顺序的，而非聚簇索引就不一样了；聚簇索引能提高多行检索的速度，而非聚簇索引对于单行的检索很快。

MySQL索引的类型

普通索引

这是最基本的索引，它没有任何限制，比如上文中为title字段创建的索引就是一个普通索引，MyIASM中默认的BTREE类型的索引，也是我们大多数情况下用到的索引。

##直接创建索引
CREATE INDEX index_name ON table(column(length))
##修改表结构的方式添加索引
ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name ON (column(length))
##创建表的时候同时创建索引
CREATE TABLE `table` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,
`title` char(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL ,
`content` text CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL ,
`time` int(10) NULL DEFAULT NULL ,
PRIMARY KEY (`id`),
INDEX index_name (title(length))
)
##删除索引
DROP INDEX index_name ON table

唯一索引

与普通索引类似，不同的就是：索引列的值必须唯一，但允许有空值（注意和主键不同）。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一，创建方法和普通索引类似。

##创建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX indexName ON table(column(length))
##修改表结构
ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE indexName ON (column(length))
##创建表的时候直接指定
CREATE TABLE `table` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,
`title` char(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL ,
`content` text CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL ,
`time` int(10) NULL DEFAULT NULL ,
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE indexName (title(length))
);

全文索引（FULLTEXT）

MySQL从3.23.23版开始支持全文索引和全文检索，FULLTEXT索引仅可用于 MyISAM 表；他们可以从CHAR、VARCHAR或TEXT列中作为CREATE TABLE语句的一部分被创建，或是随后使用ALTER TABLE 或CREATE INDEX被添加。////对于较大的数据集，将你的资料输入一个没有FULLTEXT索引的表中，然后创建索引，其速度比把资料输入现有FULLTEXT索引的速度更为快。不过切记对于大容量的数据表，生成全文索引是一个非常消耗时间非常消耗硬盘空间的做法。

##创建表的适合添加全文索引
CREATE TABLE `table` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,
`title` char(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL ,
`content` text CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL ,
`time` int(10) NULL DEFAULT NULL ,
PRIMARY KEY (`id`),
FULLTEXT (content)
);
##修改表结构添加全文索引
ALTER TABLE article ADD FULLTEXT index_content(content)
##直接创建索引
CREATE FULLTEXT INDEX index_content ON article(content)

单列索引、多列索引

多个单列索引与单个多列索引的查询效果不同，因为执行查询时，MySQL只能使用一个索引，会从多个索引中选择一个限制最为严格的索引。

组合索引（最左前缀）

平时用的SQL查询语句一般都有比较多的限制条件，所以为了进一步榨取MySQL的效率，就要考虑建立组合索引。例如上表中针对title和time建立一个组合索引：ALTER TABLE article ADD INDEX index_titme_time (title(50),time(10))。建立这样的组合索引，其实是相当于分别建立了下面两组组合索引：

–title,time
–title

　　

为什么没有time这样的组合索引呢？这是因为MySQL组合索引“最左前缀”的结果。简单的理解就是只从最左面的开始组合。并不是只要包含这两列的查询都会用到该组合索引，如下面的几个SQL所示：

##使用到上面的索引
SELECT * FROM article WHREE title='测试' AND time=1234567890;
SELECT * FROM article WHREE utitle='测试';
##不使用上面的索引
SELECT * FROM article WHREE time=1234567890;

MySQL索引的优化

上面都在说使用索引的好处，但过多的使用索引将会造成滥用。

因此索引也会有它的缺点：虽然索引大大提高了查询速度，同时却会降低更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE和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。建立索引会占用磁盘空间的索引文件。

一般情况这个问题不太严重，但如果你在一个大表上创建了多种组合索引，索引文件的会膨胀很快。

索引只是提高效率的一个因素，如果你的MySQL有大数据量的表，就需要花时间研究建立最优秀的索引，或优化查询语句。

下面是一些总结以及收藏的MySQL索引的注意事项和优化方法。

何时使用聚集索引或非聚集索引？

动作描述	使用聚集索引	使用非聚集索引
列经常被分组排序	使用	使用
返回某范围内的数据	使用	不使用
一个或极少不同值	不使用	不使用
小数目的不同值	使用	不使用
大数目的不同值	不使用	使用
频繁更新的列	不使用	使用
外键列	使用	使用
主键列	使用	使用
频繁修改索引列	不使用	使用

事实上，我们可以通过前面聚集索引和非聚集索引的定义的例子来理解上表。
如：返回某范围内的数据一项。比如您的某个表有一个时间列，恰好您把聚合索引建立在了该列，这时您查询2004年1月1日至2004年10月1日之间的全部数据时，这个速度就将是很快的，因为您的这本字典正文是按日期进行排序的，聚类索引只需要找到要检索的所有数据中的开头和结尾数据即可；而不像非聚集索引，必须先查到目录中查到每一项数据对应的页码，然后再根据页码查到具体内容。其实这个具体用法我还不是很理解，只能等待后期的项目开发中慢慢学学了。

索引不会包含有NULL值的列

只要列中包含有NULL值都将不会被包含在索引中，复合索引中只要有一列含有NULL值，那么这一列对于此复合索引就是无效的。所以我们在数据库设计时不要让字段的默认值为NULL。

使用短索引

对串列进行索引，如果可能应该指定一个前缀长度。例如，如果有一个CHAR(255)的列，如果在前10个或20个字符内，多数值是惟一的，那么就不要对整个列进行索引。短索引不仅可以提高查询速度而且可以节省磁盘空间和I/O操作。

索引列排序

MySQL查询只使用一个索引，因此如果where子句中已经使用了索引的话，那么order by中的列是不会使用索引的。因此数据库默认排序可以符合要求的情况下不要使用排序操作；尽量不要包含多个列的排序，如果需要最好给这些列创建复合索引。

like语句操作

一般情况下不鼓励使用like操作，如果非使用不可，如何使用也是一个问题。like “%aaa%” 不会使用索引而like “aaa%”可以使用索引。

不要在列上进行运算

例如：select * from users where YEAR(adddate)<2007，将在每个行上进行运算，这将导致索引失效而进行全表扫描，因此我们可以改成：select * from users where adddate<’2007-01-01′。

最后总结一下，MySQL只对以下操作符才使用索引：<,<=,=,>,>=,between,in,以及某些时候的like(不以通配符%或_开头的情形)。而理论上每张表里面最多可创建16个索引，不过除非是数据量真的很多，否则过多的使用索引也不是那么好玩的，比如我刚才针对text类型的字段创建索引的时候，系统差点就卡死了。

案例

本文使用的案例的表:

CREATE TABLE `award` (
   `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '用户id',
   `aty_id` varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '活动场景id',
   `nickname` varchar(12) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '用户昵称',
   `is_awarded` tinyint(1) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '用户是否领奖',
   `award_time` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '领奖时间',
   `account` varchar(12) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '帐号',
   `password` char(32) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '密码',
   `message` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '获奖信息',
   `created_time` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '创建时间',
   `updated_time` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '更新时间',
   PRIMARY KEY (`id`)
 ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='获奖信息表';

　　

(一)索引的创建

1.单列索引

1-1) 普通索引

这个是最基本的索引,
其sql格式是

CREATE INDEX IndexName ON `TableName`(`字段名`(length))

或者

ALTER TABLE TableName ADD INDEX IndexName(`字段名`(length))

第一种方式 :

CREATE INDEX account_Index ON `award`(`account`);　

第二种方式:

ALTER TABLE award ADD INDEX account_Index(`account`)

　　

如果是CHAR,VARCHAR,类型,length可以小于字段的实际长度,如果是BLOB和TEXT类型就必须指定长度,

1-2) 唯一索引

与普通索引类似,但是不同的是唯一索引要求所有的类的值是唯一的,这一点和主键索引一样.但是他允许有空值,

其sql格式是

CREATE UNIQUE INDEX IndexName ON `TableName`(`字段名`(length));

或者

ALTER TABLE TableName ADD UNIQUE (column_list)　

CREATE UNIQUE INDEX account_UNIQUE_Index ON `award`(`account`);

1-3) 主键索引

不允许有空值,(在B+TREE中的InnoDB引擎中,主键索引起到了至关重要的地位)。
主键索引建立的规则是 int优于varchar,一般在建表的时候创建,最好是与表的其他字段不相关的列或者是业务不相关的列.一般会设为 int 而且是 AUTO_INCREMENT自增类型的。

2.组合索引

一个表中含有多个单列索引不代表是组合索引,通俗一点讲 组合索引是:包含多个字段但是只有索引名称

其sql格式是

CREATE INDEX IndexName On `TableName`(`字段名`(length),`字段名`(length),...);

CREATE INDEX nickname_account_createdTime_Index ON `award`(`nickname`, `account`, `created_time`);

如果你建立了 组合索引(nickname_account_createdTime_Index) 那么他实际包含的是3个索引 (nickname) (nickname,account)(nickname,account,created_time)

在使用查询的时候遵循mysql组合索引的”最左前缀”,下面我们来分析一下 什么是最左前缀:及索引where时的条件要按照建立索引的时候字段的排序方式

1、不按索引最左列开始查询（多列索引） 例如index(‘c1’, ‘c2’, ‘c3’) where ‘c2’ = ‘aaa’ 不使用索引,where c2 = aaa and c3=sss 不能使用索引

2、查询中某个列有范围查询，则其右边的所有列都无法使用查询（多列查询）

Where c1= ‘xxx’ and c2 like = ‘aa%’ and c3=’sss’ 改查询只会使用索引中的前两列,因为like是范围查询

3、不能跳过某个字段来进行查询,这样利用不到索引,比如我的sql 是

explain select * from award where nickname > ‘rSUQFzpkDz3R’ and account = ‘DYxJoqZq2rd7’ and created_time = 1449567822; 那么这时候他使用不到其组合索引.

因为我的索引是 (nickname, account, created_time),如果第一个字段出现 范围符号的查找,那么将不会用到索引,如果我是第二个或者第三个字段使用范围符号的查找,那么他会利用索引,利用的索引是(nickname),

因为上面说了建立组合索引(nickname, account, created_time), 会出现三个索引。

3.全文索引

文本字段上(text)如果建立的是普通索引,那么只有对文本的字段内容前面的字符进行索引,其字符大小根据索引建立索引时申明的大小来规定.

如果文本中出现多个一样的字符,而且需要查找的话,那么其条件只能是 where column lick ‘%xxxx%’ 这样做会让索引失效

.这个时候全文索引就祈祷了作用了。

ALTER TABLE tablename ADD FULLTEXT(column1, column2)

　　

有了全文索引，就可以用SELECT查询命令去检索那些包含着一个或多个给定单词的数据记录了。

ELECT * FROM tablename
WHERE MATCH(column1, column2) AGAINST(‘xxx′, ‘sss′, ‘ddd′)

这条命令将把column1和column2字段里有xxx、sss和ddd的数据记录全部查询出来。

(二)索引的删除

删除索引的mysql格式 :

DORP INDEX IndexName ON `TableName`

(三)使用索引的优点

1.可以通过建立唯一索引或者主键索引,保证数据库表中每一行数据的唯一性.
2.建立索引可以大大提高检索的数据,以及减少表的检索行数
3.在表连接的连接条件 可以加速表与表直接的相连
4.在分组和排序字句进行数据检索,可以减少查询时间中 分组 和 排序时所消耗的时间(数据库的记录会重新排序)
5.建立索引,在查询中使用索引 可以提高性能

(四)使用索引的缺点

1.在创建索引和维护索引 会耗费时间,随着数据量的增加而增加
2.索引文件会占用物理空间,除了数据表需要占用物理空间之外,每一个索引还会占用一定的物理空间
3.当对表的数据进行 INSERT,UPDATE,DELETE 的时候,索引也要动态的维护,这样就会降低数据的维护速度,(建立索引会占用磁盘空间的索引文件。一般情况这个问题不太严重，但如果你在一个大表上创建了多种组合索引，索引文件的会膨胀很快)。

(五)使用索引需要注意的地方

在建立索引的时候应该考虑索引应该建立在数据库表中的某些列上面 哪一些索引需要建立,哪一些所以是多余的.
一般来说,
1.在经常需要搜索的列上,可以加快索引的速度
2.主键列上可以确保列的唯一性
3.在表与表的而连接条件上加上索引,可以加快连接查询的速度
4.在经常需要排序(order by),分组(group by)和的distinct 列上加索引 可以加快排序查询的时间, (单独order by 用不了索引，索引考虑加where 或加limit)
5.在一些where 之后的 < <= > >= BETWEEN IN 以及某个情况下的like 建立字段的索引(B-TREE)

6.like语句的 如果你对nickname字段建立了一个索引.当查询的时候的语句是 nickname lick ‘%ABC%’ 那么这个索引讲不会起到作用.而nickname lick ‘ABC%’ 那么将可以用到索引

7.索引不会包含NULL列,如果列中包含NULL值都将不会被包含在索引中,复合索引中如果有一列含有NULL值那么这个组合索引都将失效,一般需要给默认值0或者 ’ ‘字符串

8.使用短索引,如果你的一个字段是Char(32)或者int(32),在创建索引的时候指定前缀长度 比如前10个字符 (前提是多数值是唯一的..)那么短索引可以提高查询速度,并且可以减少磁盘的空间,也可以减少I/0操作.

9.不要在列上进行运算,这样会使得mysql索引失效,也会进行全表扫描

10.选择越小的数据类型越好,因为通常越小的数据类型通常在磁盘,内存,cpu,缓存中 占用的空间很少,处理起来更快

(六)什么情况下不创建索引

1.查询中很少使用到的列 不应该创建索引,如果建立了索引然而还会降低mysql的性能和增大了空间需求.
2.很少数据的列也不应该建立索引,比如 一个性别字段 0或者1,在查询中,结果集的数据占了表中数据行的比例比较大,mysql需要扫描的行数很多,增加索引,并不能提高效率
3.定义为text和image和bit数据类型的列不应该增加索引,
4.当表的修改(UPDATE,INSERT,DELETE)操作远远大于检索(SELECT)操作时不应该创建索引,这两个操作是互斥的关系