数据库-索引基础

参考文章：https://blog.csdn.net/u012954706/article/details/81241049
https://blog.csdn.net/suixinsuoyu12519/article/details/79526616

课外知识explain

MySQL Explain详解
在日常工作中，我们会有时会开慢查询去记录一些执行时间比较久的SQL语句，找出这些SQL语句并不意味着完事了，些时我们常常用到explain这个命令来查看一个这些SQL语句的执行计划，查看该SQL语句有没有使用上了索引，有没有做全表扫描，这都可以通过explain命令来查看。所以我们深入了解MySQL的基于开销的优化器，还可以获得很多可能被优化器考虑到的访问策略的细节，以及当运行SQL语句时哪种策略预计会被优化器采用。

例如

// 实际SQL，查找用户名为Jefabc的员工
select * from emp where name = 'Jefabc';
// 查看SQL是否使用索引，前面加上explain即可
explain select * from emp where name = 'Jefabc';

1，定义

索引是表的目录，在查找内容前可以在目录中查找索引位置，以此快速定位查询数据。

1.1，索引应该选取什么样的类型

1. 较小的数据类型通常会比较好，占用空间小，处理起来会比较快。
2. 简单的数据类型更好，例如int比string，int元素之间的比较更为容易
3. 避免null（最好将索引列设置为not null），null会使索引的统计信息以及比较运算更加复杂/

1.2，什么场景不适合创建索引

1. 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。
2. 对于那 些只有很少数据值的列也不应该增加索引。因为本来结果集合就是相当于全表查询了，所以没有必要。
3. 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。
4. 当修改性能远远大于检索性能时，不应该创建索 引。

1.3，索引优缺点

1. 优点：
   提高检索数据的速度
2. 缺点：
   会减慢写入速度（insert及update的时候可能会重建索引）

2，索引分类

2.1，普通索引

explain create index index_name on user_info(name);

2.2，唯一索引

与普通索引类型不同的时：加速查询+列值唯一

CREATE UNIQUE INDEX  mail  on user_info(name)  ;

2.3 全文索引(更详细可以看https://blog.csdn.net/mrzhouxiaofei/article/details/79940958)

几个注意点

1. MySQL 5.6 以前的版本，只有 MyISAM 存储引擎支持全文索引；
   MySQL 5.6 及以后的版本，MyISAM 和 InnoDB 存储引擎均支持全文索引;
2. 只有字段的数据类型为 char、varchar、text 及其系列才可以建全文索引。
3. 对于中文，可以使用 MySQL 5.7.6 之后的版本，或者第三方插件。
4. 如果需要全文索引的是大量数据，建议先添加数据，再创建索引；

2.3.1，为什么使用全文索引

你可能会说，用 like + % 就可以实现模糊匹配了，为什么还要全文索引？like + % 在文本比较少时是合适的，但是对于大量的文本数据检索，是不可想象的。全文索引在大量的数据面前，能比 like + % 快 N 倍，速度不是一个数量级，但是全文索引可能存在精度问题。

2.3.2，例子

create table test (
    id int(11) unsigned not null auto_increment,
    content text not null,
    primary key(id),
    fulltext key content_index(content)
) engine=MyISAM default charset=utf8;

insert into test (content) values ('a'),('b'),('c');
insert into test (content) values ('aa'),('bb'),('cc');
insert into test (content) values ('aaa'),('bbb'),('ccc');
insert into test (content) values ('aaaa'),('bbbb'),('cccc');

查询

select * from test where match(content) against('a');
select * from test where match(content) against('aa');
select * from test where match(content) against('aaa');
select * from test where match(content) against('aaaa');

我们会发现只有最后一个搜索有数据，这是因为最小搜索长度导致的，MySQL 中的全文索引，有两个变量，最小搜索长度和最大搜索长度，对于长度小于最小搜索长度和大于最大搜索长度的词语，都不会被索引。（最小搜索长度，MyISAM 引擎下默认是 4，InnoDB 引擎下是 3）

2.4：组合索引

将几个列作为一条索引进行检索，使用最左匹配原则。

2.4.1，为什么使用组合索引

利用索引中的附加列，您可以缩小搜索的范围。组合索引的结构与电话簿类似，人名由姓和名构成，电话簿首先按姓氏对进行排序，然后按名字对有相同姓氏的人进行排序。如果您知 道姓，电话簿将非常有用；如果您知道姓和名，电话簿则更为有用，但如果您只知道名不姓，电话簿将没有用处（最左匹配原则）。

所以说创建复合索引时，应该仔细考虑列的顺序。对索引中的所有列执行搜索或仅对前几列执行搜索时，复合索引非常有用；仅对后面的任意列执行搜索时，复合索引则没有用处。

2.4.2最左匹配原则

各种不同条件下的结果（少数举例）

1.对于创建的多列索引,只要查询的条件中用到了最左边的列,索引一般就会被使用（查询的条数较少可能不会使用）

2. 对于使用 like 的查询,如果第一位是常量并且只有%号不在第一个字符,索引才可能会被使用：

//会使用索引
select * from company2 where name like '3%'\G;
//不会使用索引
select * from company2 where name like '%3'\G;

3、如果列名，记得是列的名字，是索引,使用 column_name is null 将使用索引

 select * from company2 where name is null\G;

4、用 or 分割开的条件,如果 or 前的条件中的列有索引,而后面的列中没有索引,那么涉及到的索引都不会被用到,例如:，必须or前后都有索引才能被使用，而且必须是单独索引。

5，如果列是字符型，，传入的是数字，则不上‘’不会使用索引

6.联合查询（非范围的，就是没有查>多少这样的范围的数值）

//创建一个3列索引(a,b,c,d)

//查询条件为a :用到了索引a (长度为5)
explain  SELECT * from d001_index WHERE a = 1 ;

//查询条件为 b 、 c或者b ：未用到索引

//查询条件为 a 、 b：用到了联合索引 a 、b (长度为10)
explain  SELECT * from d001_index WHERE a = 1 and b = 2 ;

//查询条件为 a、c ：用到了联合索引a (长度为5)
explain  SELECT * from d001_index WHERE a = 1 and c = 3 ;

//查询条件为 a 、b、c、c：用到了联合索引a b c d (长度为20)
explain  SELECT * from d001_index WHERE a = 1 and b = 2 and c = 3  and d = 4 ;

//查询条件为 a or b ：未用到索引
explain  SELECT * from d001_index WHERE a = 1 or b = 2;

7.联合范围查询

解释：范围查询使用到第几列，则联合索引该列后面的字段的不能使用索引

特殊情况
不要取极端值测试，因为mysql优化器会通过索引查找的数量造成一定的影响，即使使用了索引，但是索引却没能生效 ，比如下的 3 变成 1 会受到影响，因为我的数据量中a最小就是 1

1. explain SELECT * from d001_index WHERE a > 1 ; 没有使用索引，因为数据均匀分布在1 以上 （有1，但是和1比较了，所以也算在了里面）
2. explain SELECT * from d001_index WHERE a > 3 ; 使用到了索引

创建了（a,b,c）的索引

//a > 3 使用了索引 a （长度为 5 ）

//a = 1 and b > 1 ：使用了联合索引 a、b（长度为10）
explain SELECT * from d001_index WHERE a = 1 and  b > 1 ;


//a = 5 AND b > 6 AND c = 7 ：使用了联合索引 a、b（长度为10）
explain SELECT * from d001_index WHERE a = 5 AND b > 6 AND c = 7

小总结：

参考文章：https://www.cnblogs.com/forcheryl/p/7389798.html

如果有一个2列的索引(col1,col2),则已经对(col1)、(col1,col2)上建立了索引；
如果有一个3列索引(col1,col2,col3)，则已经对(col1)、(col1,col2)、(col1,col2,col3)上建立了索引；

总结：
1、b+树的数据项是复合的数据结构，比如(name,age,sex)的时候，b+树是按照从左到右的顺序来建立搜索树的，比如当(张三,20,F)这样的数据来检索的时候，b+树会优先比较name来确定下一步的所搜方向，如果name相同再依次比较age和sex，最后得到检索的数据；但当(20,F)这样的没有name的数据来的时候，b+树就不知道第一步该查哪个节点，因为建立搜索树的时候name就是第一个比较因子，必须要先根据name来搜索才能知道下一步去哪里查询。

2、比如当(张三,F)这样的数据来检索时，b+树可以用name来指定搜索方向，但下一个字段age的缺失，所以只能把名字等于张三的数据都找到(只用到name一个索引)（这种情况无法用到联合索引）