MySQL索引

一、基本介绍

索引是数据的目录，能快速定位行数据的位置。加速查询速度，但作为代价会降低增删改的速度。

同一个表中索引名不能重复ERROR 1061 (42000): Duplicate key name 'xxx '

索引的价值，在于提高一个海量表的检索速度，索引的算法有btree 二叉树的算法.还有一种就是hash算法（只适用于=或!=, 不能查范围）。

只有memory/heap 引擎支持hash算法,hash算法适用于key-value查询

 

支持前缀索引，即对索引字段的前N个字符创建索引。前缀索引的长度跟存储引擎相关，MyISAM索引前缀可达1000字节长，而innodb前缀长度最长是767字节；前缀的限制应以字节为单位，而create table语句中的前缀长度解释为字符数；

根据存储引擎可以定义每个表的最大索引数和最大索引长度，每个表至少支持16个索引，总索引长度至少为256字节；

Create index cityname on city（name（10））; ##10个字节的前缀索引

注意：前缀索引在排序和分组操作的时候无法使用。

 

二、索引的分类

索引有如下： 主键索引 (primary key)， 唯一索引(unique)、普通索引(index),全文索引(fulltext)

上图在查询时没有用到索引，而是从索引直接返回数据，不再经过.MYD查找数据

组合键使用索引时 遵循 最左前缀规则

比如：col1 + col2 + col3 字段上的联合索引能被包含 col1，（col1+col2），（col1 + col3），（col1+col2+col3）的等值查询利用到，不能被col2，（col2+col3）的等值利用到。

 

查询的列都在索引的字段中，查询的效率高，原因是，直接访问索引就能获取所需的数据，不需要通过索引回表，（覆盖索引扫描）。

 

三、先看看一个海量表，在查询的时候会有什么问题?

      先构建一个海量表(8000000)

　　这样，我们构建的海量表，需要数据有差异性，我们使用存储过程(体检)来构建.

        #模拟一个雇员管理系统

　　CREATE TABLE dept( /*部门表*/

　　　　deptno MEDIUMINT   UNSIGNED  NOT NULL  DEFAULT 0,

　　　　dname VARCHAR(20)  NOT NULL  DEFAULT "",

　　　　loc VARCHAR(13) NOT NULL DEFAULT ""

　　) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 ;

 

        #创建表EMP雇员

　　CREATE TABLE emp

　　　　(empno  MEDIUMINT UNSIGNED  NOT NULL  DEFAULT 0, /*编号*/

　　　　ename VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT "", /*名字*/

　　　　job VARCHAR(9) NOT NULL DEFAULT "",/*工作*/

　　　　mgr MEDIUMINT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0,/*上级编号*/

　　　　hiredate DATE NOT NULL,/*入职时间*/

　　　　sal DECIMAL(7,2)  NOT NULL,/*薪水*/

　　　　comm DECIMAL(7,2) NOT NULL,/*红利*/

　　　　deptno MEDIUMINT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0 /*部门编号*/

　　)ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 ;

 

        #工资级别表

　　CREATE TABLE salgrade

　　(

　　　　grade MEDIUMINT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0,

　　　　losal DECIMAL(17,2)  NOT NULL,

　　　　hisal DECIMAL(17,2)  NOT NULL

　　)ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

 

　　#测试数据

　　　　INSERT INTO salgrade VALUES (1,700,1200);

　　　　INSERT INTO salgrade VALUES (2,1201,1400);

　　　　INSERT INTO salgrade VALUES (3,1401,2000);

　　　　INSERT INTO salgrade VALUES (4,2001,3000);

　　　　INSERT INTO salgrade VALUES (5,3001,9999);

 

        #创建一个函数，名字 rand_string，可以随机返回我指定的个数字符串

　　create function rand_string(n INT)

　　　　returns varchar(255) #该函数会返回一个字符串

　　　　begin

　　　　#定义了一个变量 chars_str， 类型  varchar(100)

　　　　#默认给 chars_str 初始值   'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'

 　　　　declare chars_str varchar(100) default

  　　　　 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';

　　　　 declare return_str varchar(255) default '';

 　　　　declare i int default 0;

　　　　 while i < n do

  　　  # concat 函数 : 连接函数mysql函数

  　　 set return_str =concat(return_str,substring(chars_str,floor(1+rand()*52),1));

   　　set i = i + 1;

　　   end while;

 　　 return return_str;

 　　 end $$

 

        #这里我们又自定了一个函数,返回一个随机的部门号

　　create function rand_num( )

　　returns int(5)

　　begin

 　　declare i int default 0;

 　　set i = floor(10+rand()*500);

　　return i;

  　 end $$

 

        创建一个存储过程， 可以添加雇员

　　create procedure insert_emp(in start int(10),in max_num int(10))

　　begin

　　declare i int default 0;

　　#set autocommit =0 把autocommit设置成0

 　 #autocommit = 0 含义: 不要自动提交

     set autocommit = 0; #默认不提交sql语句

     repeat

     set i = i + 1;

     #通过前面写的函数随机产生字符串和部门编号，然后加入到emp表

     insert into emp values ((start+i) ,rand_string(6),'SALESMAN',0001,curdate(),2000,400,rand_num());

     until i = max_num

     end repeat;

     #commit整体提交所有sql语句，提高效率

    commit;

    end $$

 

        添加8000000数据

　　call insert_emp(100001,8000000)$$

 

四、当数据海量时，问题和解决方法

 　　

　　当查询这个海量表, 速度很慢了.

 

        初步的解决方法是,创建索引：

　　alter  table  emp add index (empno);

 　　

        测试看看效果怎么样

 　　

五、索引的原理

这里，我们讲解一个索引的基本原理。画图.

 

B-tree B不是代表二叉树（binary），而是代表（balanced）。B-tree索引并不是一颗二叉树。

 

六、不能使用索引的场景

1. %开头的like查询
2. 数据类型出现隐式转换的时候，如字符串类型必须在where子句中必须是字符串类型，即用单引号引起来，不能使用数字
3. 复合索引下，查询条件不包含索引列最左部分，即不满足最左原则的，不会使用符合组件
4. 如果mysql 估计使用索引比全表扫描更慢，则不使用
5. 用or分割开的条件，如果or之前的条件中的列有索引，而后面的列没有，那么涉及的索引都不会被用到。因为后面的没有索引肯定是要全盘扫描的，那就没有必要多进行一次索引扫描增加I/O访问。

 

七、查看索引使用情况

Handler_read_key 值代表了一个行被索引值读的次数，很低说明增加索引得到的性能改善不高，因为索引并不经常使用。如果索引在工作，值将很高。

Handler_read_rnd_next 值高以为这查询运行低效，应该建立索引。含义是在数据文件中读取下一行的请求数。如果正在进行大量的表扫描，handler_read_rnd_next的值很高，则通常说明表索引不正确或者写入的查询没有利用索引。

 Show status like ‘handler_read%’;

 

八、创建索引

Create [ unique | fulltext | spatlal ] index index_name [ using index_type ] on tbl_name( index_col_name,…);

Alter table 表名 add index /unique/fulltext [索引名] (列名)

Alter table 表名  add primary key (列名)   // 不要加索引名,因为主键只有一个

主键索引的创建：

        第一种方式：

 　　

　　说明：在创建表时，直接在字段名后面指定 primary key

        第二种方式：

 　　

　　说明：在创建表最后，指定某列，某几列为主键索引, 这里也可能是复合主键索引primary key(id,name);

        第三种方式：

 　　

        主键索引的特点：

        一个表中，最多有一个主键索引，当然可以是复合主键.

        主键索引的效率高

        创建主键索引的列，它的值不能为null, 而且不能重复.

        主键索引的列，基本上是int。

        主键尽量选择较短的数据类型

 

唯一索引的创建：

        第一种方式：

 　　

　　说明：在表定义时，某列后直接指定 unique 即可.

        第二方式：

 　　

　　说明: 我们可以在表的定义后面指定某列，或者某几列为unique

        第三种方式：

 　　

　　

　　说明：上面两个方法，都是在创建表后，再指定唯一索引的.

        唯一索引的特点：

        一个表中，可以有多个唯一索引.

        查询的效率很高.

        如果你在某个字段上要创建唯一索引，必须保证这列的值不重复.

        如果我们在唯一索引上在指定了 not null 约束，等价于一个主键索引.

 

普通索引的创建：

        第一方式：

 　　

　　说明：在表的定义的最后指定某列为索引.

        第二方式：

 　　

　　 

　　Create index mem_hash USING HASH on table_name(字段名)；

　　Create index men_hash USING BTREE on table_name(字段名)；

        普通索引的特点：

        一个表中可以有多个普通索引, 普通索引在实际开发中，使用的很多.

        如果某列需要创建索引，但是该列有重复的值，那么我们就应该使用普通索引来搞定.

 

全文索引的创建：

基本介绍: 当我们对文章字段或者有大量文字的字段进行检索时，会使用到全文索引.mysql 提供全文索引的机制，但是要求 表的存储引擎是  MyISAM（5.6开始innodb支持）, 而且默认全文索引支持英文，不支持中文，并且只限于char、varchar、text列。

如果对中文进行全文检索，可以使用 mysql的插件 mysqlcft, 或是使用sphinx 的中文版(coreseek).

        快速入门案例

　　CREATE TABLE articles (

  　　 id INT UNSIGNED AUTO_INCREMENT NOT NULL PRIMARY KEY,

　　   title VARCHAR(200),

  　　 body TEXT,

   　　FULLTEXT (title,body)

　　)engine = Myisam;

 　　

 

        如何使用到我们创建的全文索引：

 　　

　　应该这样使用:

 　　

全文索引有几个概念[停止词、匹配度]

　　停止词: 全文索引不会对一般意义的单词建索引.

 　　

　　匹配度: mysql提供的全文索引机制，是以匹配度来返回结果.

 　　

 　　

九、查询索引

 show keys from 表名G

 

show index from 表名G

show indexes from 表名G

desc 表名;

show create table 表名;

 

十、 删除索引

        删除主键

　　　　alter table 表名  drop primary key;

        删除非主键索引

　　　　alter  table  表名  drop  index 索引名

　　　　说明:在删除索引前，先使用查看索引的指令，看key_name 是什么，然后再删除.

　　　　DROP  INDEX  index_name  ON  table_name；

　　　　重点是，先查找到要删除的索引的名字，然后再删除.

 

十一、修改索引

　　先删除，再创建.

 

十二、创建索引的基本原则

 　　

1. 索引列的基数越大，索引的效果越好。
2. 通过创建索引，可以大大的提高检索速度.
3. 使用短索引
4. 利用左前缀

　　　　在创建一个N列的索引时，实际是创建了MySQL可利用的n个索引，多列索引可起几个索引的作用，因为可以利用索引最左边的列集合来匹配行。

　　 5. 不要过度索引，降低写操作的性能

　　 6. Innodb 记录默认会按照一定的顺序保存，有主键按主键顺序保存，没有主键有唯一键，按唯一保存，既没有主键也没有唯一键，自动生成一个内部列。

　　　　主键或内部列进行的访问最快

　　　　Innodb表的普通索引会保存主键的键值，所以主键要尽可能选择较短的数据类型，减少索引磁盘占用，提高索引缓存效果