数据库优化-索引

一、索引

1、概念

　　索引：一种数据结构或存储结构；数据库系统除数据外，还维护着满足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）数据用以实现高级查找算法；对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构；

　　所以，使用索引的代价：一是增加了数据库的存储空间，二是在插入和修改数据时要花费较多的时间(因为索引也要随之变动)；

　　三种索引：唯一索引、主键索引和聚集索引

　　唯一索引：不允许表中任意两行在相同索引列具有相同的值；

　　主键索引：数据库表经常有一列或列组合，其值唯一标识表中的每一行，这一列成为主键，定义主键将自动创建主键索引；主键索引是唯一索引的特殊情况；

　　聚集索引：数据库表行中数据的物理顺序与键值的逻辑（索引）顺序相同；一个表中的数据的物理顺序只有一种，所以聚集索引只有一种；

　　优点：提高查询检索的速度；

　　缺点：维护索引费事费空间；

2、原理

　　局部性原理：当一个数据被用到时，其附近的数据也通常会马上被使用。程序运行期间所需要的数据通常比较集中。

　　磁盘预读：磁盘比内存速度慢，加之机械运动耗时，磁盘I/O效率低；磁盘I/O往往不是严格按需读取，而是每次都会预读，即使只需要一个字节，磁盘也会从这个位置开始，顺序向后读取一定长度的数据放入内存，预读的长度一般为页（page）的整倍数；

　　索引的实现通常使用B树及其变种B+树；

3、实现

　　创建索引：ALTER 、CREATE 

　　ALTER TABLE用来创建普通索引、UNIQUE索引或PRIMARY KEY索引。

　　ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name (column_list)

　　ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE (column_list)

　　ALTER TABLE table_name ADD PRIMARY KEY (column_list)

 

　　CREATE INDEX可对表增加普通索引或UNIQUE索引。

　　CREATE INDEX index_name ON table_name (column_list)

　　CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name (column_list)

　　其中table_name是要增加索引的表名，column_list指出对哪些列进行索引，多列时各列之间用逗号分隔。索引名index_name可选，缺省时，MySQL将根据第一个索引列赋一个名称。

　　另外，ALTER TABLE允许在单个语句中更改多个表，因此可以在同时创建多个索引，不能用CREATE INDEX语句创建PRIMARY KEY索引。

　　

　　删除索引：ALTER 、DROP 

　　ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name

　　ALTER TABLE table_name DROP PRIMARY KEY

　　DROP INDEX index_name ON talbe_name

4、使用

　　场景：数据表数据较大；索引列尽量不会出现重复数据；索引列经常会用来进行查询；索引列的单个数据不会超级小或者超级大；

　　语句一：selectnamefrom商品表。不会用到索引，因为没有where语句。

　　语句二：select*from商品表wherename=‘Java书’，会用到索引，如果项目里经常用到name来查询，且商品表的数据量很大，而name值的重复率又不高，那么建议建索引。

　　语句三：select*from商品表wherenamelike‘Java%’这是个模糊查询，会用到索引，请大家记住，用like进行模糊查询时，如果第一个就是模糊的匹配符，比如wherenamelike‘%java’，那么在查询时不会走索引。在其他情况下，不论用了多少个%，也不论%的位置，只要不出现在第一个位置，那么都能用到索引。

学生成绩表里有两个字段：姓名和成绩。现在对成绩这个整数类型的字段建索引。

　　第一种情况，当数字型字段遇到非等值操作符时，无法用到索引。比如：

selectnamefrom学生成绩表where成绩>95,一旦出现大于符号，就不能用到索引，为了用到索引，我们应该改一下SQL语句里的where从句：where成绩in(96,97,98,99,100)

　　第二种情况，如果对索引字段进行了某种左值操作，那么无法用到索引。

能用到索引的写法：selectnamefrom学生成绩表where成绩=60

不能用到索引的写法：selectnamefrom学生成绩表where成绩+40=100

　　第三种情况，如果对索引字段进行了函数操作，那么无法用到索引。

比如SQL语句：select*from商品表wheresubstr(name)=‘J’，我们希望查询商品名首字母是J的记录，可一旦针对name使用函数，即使name字段上有索引，也无法用到。