索引的声明和使用

索引的分类

  • 从 功能逻辑 上说,索引主要有 4 种,分别是普通索引、唯一索引、主键索引、全文索引

  • 按照 物理实现方式 ,索引可以分为 2 种:聚簇索引 和 非聚簇索引

  • 按照 作用字段个数 进行划分,分成单列索引 和 联合索引

创建索引

建表时创建

格式
CREATE TABLE table_name [col_name data_type]
[UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] [INDEX | KEY] [index_name] (col_name [length]) [ASC |
DESC]
  • UNIQUE 、 FULLTEXT 和 SPATIAL 为可选参数,分别表示唯一索引、全文索引和空间索引;

  • INDEX 与 KEY为同义词,两者的作用相同,用来指定创建索引;

  • index_name 指定索引的名称,为可选参数,如果不指定,那么MySQL默认col_name为索引名;

  • col_name 为需要创建索引的字段列,该列必须从数据表中定义的多个列中选择;

  • length 为可选参数,表示索引的长度,只有字符串类型的字段才能指定索引长度;

  • ASC 或 DESC 指定升序或者降序的索引值存储。

各种索引

创建索引后SHOW CREATE TABLE查看表结构

SHOW INDEX FROM test1 \G
创建普通索引
CREATE TABLE book(
book_id INT ,
book_name VARCHAR(100),
year_publication YEAR,
INDEX(year_publication)
);
创建唯一索引
CREATE TABLE test1(
id INT NOT NULL,
name varchar(30) NOT NULL,
UNIQUE INDEX uk_idx_id(id)
);

创建主键索引

设定为主键后数据库会自动建立索引,innodb 为聚簇索引

CREATE TABLE student (
id INT(10) UNSIGNED AUTO_INCREMENT ,
student_no VARCHAR(200),
student_name VARCHAR(200),
PRIMARY KEY(id)
);

####### 删除主键索引

ALTER TABLE student drop PRIMARY KEY ;

####### 修改主键索引:
必须先删除掉(drop)原索引,再新建(add)索引

创建单列索引
CREATE TABLE test2(
id INT NOT NULL,
name CHAR(50) NULL,
INDEX single_idx_name(name(20))
);
创建组合索引

创建表test3,在表中的id、name和age字段上建立组合索引

CREATE TABLE test3(
id INT(11) NOT NULL,
name CHAR(30) NOT NULL,
age INT(11) NOT NULL,
info VARCHAR(255),
INDEX multi_idx(id,name,age)
);
创建全文索引

在MySQL5.7及之后版本中可以不指定最后的ENGINE了,因为在此版本中InnoDB支持全文索引。

CREATE TABLE test4(
id INT NOT NULL,
name CHAR(30) NOT NULL,
age INT NOT NULL,
info VARCHAR(255),
FULLTEXT INDEX futxt_idx_info(info)
) ENGINE=MyISAM;

创建了一个给title和body字段添加全文索引的表。

CREATE TABLE articles (
id INT UNSIGNED AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
title VARCHAR (200),
body TEXT,
FULLTEXT index (title, body)
) ENGINE = INNODB ;

不同于like方式的的查询:

SELECT * FROM papers WHERE content LIKE '%查询字符串%';

全文索引用match+against方式查询:

SELECT * FROM papers WHERE MATCH(title,content) AGAINST (‘查询字符串’);

注意点
1. 使用全文索引前,搞清楚版本支持情况;
2. 全文索引比 like + % 快 N 倍,但是可能存在精度问题;
3. 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。

创建空间索引

空间索引创建中,要求空间类型的字段必须为 非空 。

CREATE TABLE test5(
geo GEOMETRY NOT NULL,
SPATIAL INDEX spa_idx_geo(geo)
) ENGINE=MyISAM;

表已存在

  • 使用ALTER TABLE语句创建索引
ALTER TABLE table_name ADD [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] [INDEX | KEY]
[index_name] (col_name[length],...) [ASC | DESC]
  • 使用CREATE INDEX创建索引
    CREATE INDEX语句可以在已经存在的表上添加索引,在MySQL中,
    CREATE INDEX被映射到一个ALTER TABLE语句上,基本语法结构为:
CREATE [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] INDEX index_name
ON table_name (col_name[length],...) [ASC | DESC]

删除索引

注意: 删除表中的列时,如果要删除的列为索引的组成部分,则该列也会从索引中删除。如果组成
索引的所有列都被删除,则整个索引将被删除。

  • 使用ALTER TABLE删除索引
ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;
  • 使用DROP INDEX语句删除索引
DROP INDEX index_name ON table_name;

Mysql8新特性

支持降序索引

CREATE TABLE ts1(a int,b int,index idx_a_b(a,b desc));

隐藏索引

5.7版本及之前,只能通过显式的方式删除索引。此时,如果发现删除索引后出现错误,又只能
通过显式创建索引的方式将删除的索引创建回来。如果数据表中的数据量非常大,或者数据表本身比较大,这种操作就会消耗系统过多的资源,操作成本非常高。
MySQL 8.x开始支持 隐藏索引(invisible indexes) ,只需要将待删除的索引设置为隐藏索引,使
查询优化器不再使用这个索引(即使使用force index(强制使用索引),优化器也不会使用该索引),确认将索引设置为隐藏索引后系统不受任何响应,就可以彻底删除索引。 这种通过先将索引设置为隐藏索引,再删除索引的方式就是软删除 。

创建表时直接创建

CREATE TABLE tablename(
propname1 type1[CONSTRAINT1],
propname2 type2[CONSTRAINT2],
……
propnamen typen,
INDEX [indexname](propname1 [(length)]) INVISIBLE
);

在已经存在的表上创建

CREATE INDEX indexname
ON tablename(propname[(length)]) INVISIBLE;

在已经存在的表上创建

ALTER TABLE tablename
ADD INDEX indexname (propname [(length)]) INVISIBLE;

切换索引可见状态

ALTER TABLE tablename ALTER INDEX index_name INVISIBLE; #切换成隐藏索引
ALTER TABLE tablename ALTER INDEX index_name VISIBLE; #切换成非隐藏索引

如果将index_cname索引切换成可见状态,通过explain查看执行计划,发现优化器选择了index_cname索
引。

注意 当索引被隐藏时,它的内容仍然是和正常索引一样实时更新的。如果一个索引需要长期被隐
藏,那么可以将其删除,因为索引的存在会影响插入、更新和删除的性能。

通过设置隐藏索引的可见性可以查看索引对调优的帮助。

使隐藏索引对查询优化器可见

MySQL 8.x 版本中,(use_invisible_indexes)来打开某个设置,使隐藏索引对查询优化器可见。如果 use_invisible_indexes设置为off(默认),优化器会忽略隐藏索引。如果设置为on,即使隐藏索引不可见,优化器在生成执行计划时仍会考虑使用隐藏索引。

mysql> select @@optimizer_switch \G
// 隐藏索引默认对查询优化器不可见。
use_invisible_indexes=off
打开
mysql> set session optimizer_switch="use_invisible_indexes=on";
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
关闭
mysql> set session optimizer_switch="use_invisible_indexes=off";
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

索引的设计原则

什么情况适合创建索引

1 字段的数值有唯一性的限制

业务上具有唯一特性的字段,即使是组合字段,也必须建成唯一索引。(来源:Alibaba)
说明:不要以为唯一索引影响了 insert 速度,这个速度损耗可以忽略,但提高查找速度是明显的。

2 频繁作为 WHERE 查询条件的字段

某个字段在SELECT语句的 WHERE 条件中经常被使用到,那么就需要给这个字段创建索引了。

3 经常 GROUP BY 和 ORDER BY 的列

索引就是让数据按照某种顺序进行存储或检索,因此当我们使用 GROUP BY 对数据进行分组查询,或者使用 ORDER BY 对数据进行排序的时候,就需要 对分组或者排序的字段进行索引 。如果待排序的列有多个,那么可以在这些列上建立 组合索引 。

4 UPDATE、DELETE 的 WHERE 条件列

对数据按照某个条件进行查询后再进行 UPDATE 或 DELETE 的操作,如果对 WHERE 字段创建了索引,就能大幅提升效率。原理是因为我们需要先根据 WHERE 条件列检索出来这条记录,然后再对它进行更新或删除。如果进行更新的时候,更新的字段是非索引字段,提升的效率会更明显,这是因为非索引字段更新不需要对索引进行维护。

5 DISTINCT 字段需要创建索引

有时候我们需要对某个字段进行去重,使用 DISTINCT,那么对这个字段创建索引,也会提升查询效率。比如,我们想要查询课程表中不同的 student_id 都有哪些

SELECT DISTINCT(student_id) FROM `student_info`;

6 多表 JOIN 连接操作时,创建索引注意事项

  • 首先, 连接表的数量尽量不要超过 3 张 ,因为每增加一张表就相当于增加了一次嵌套的循环,数量级增长会非常快,严重影响查询的效率。

  • 其次, 对 WHERE 条件创建索引 ,因为 WHERE 才是对数据条件的过滤。如果在数据量非常大的情况下,没有 WHERE 条件过滤是非常可怕的。

  • 最后, 对用于连接的字段创建索引 ,并且该字段在多张表中的 类型必须一致 。比如 course_idstudent_info 表和 course 表中都为 int(11) 类型,而不能一个为 int 另一个为 varchar 类型。

7 使用列的类型小的创建索引

8 使用字符串前缀创建索引

在一张表建立前缀索引,但是具体前缀取多长呢,是要计算的。

create table shop(address varchar(120) not null);
alter table shop add index(address(12));
先看一下字段在全部数据中的选择度:
select count(distinct address) / count(*) from shop;
区分度公式
count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)
select count(distinct left(address,10)) / count(*) as sub10, -- 截取前10个字符的选择度
count(distinct left(address,15)) / count(*) as sub11, -- 截取前15个字符的选择度
count(distinct left(address,20)) / count(*) as sub12, -- 截取前20个字符的选择度
count(distinct left(address,25)) / count(*) as sub13 -- 截取前25个字符的选择度
from shop;

【 强制 】在 varchar 字段上建立索引时,必须指定索引长度,没必要对全字段建立索引,根据实际文本区分度决定索引长度。

说明:索引的长度与区分度是一对矛盾体,一般对字符串类型数据,长度为 20 的索引,区分度会 高达90% 以上 ,可以使用 count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)的区分度来确定。

9 区分度高(散列性高)的列适合作为索引

10 区分度高(散列性高)的列适合作为索引

由于”最左前缀原则”,可以增加联合索引的使用率。

11 在多个字段都要创建索引的情况下,联合索引优于单值索引

什么情况不适合创建索引

1.在where中使用不到的字段

2.数据量小的表最好不要使用索引

结论:在数据表中的数据行数比较少的情况下,比如不到 1000 行,是不需要创建索引的。

3.有大量重复数据的列上不要建立索引

有大量重复数据的列上不要建立索引

4.避免对经常更新的表创建过多的索引

5.不建议用无序的值作为索引

例如身份证、UUID(在索引比较时需要转为ASCII,并且插入时可能造成页分裂)、MD5、HASH、无序长字
符串等。

6.删除不再使用或者很少使用的索引

7.不要定义冗余或重复的索引

7.1 冗余索引
CREATE TABLE person_info(
id INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
name VARCHAR(100) NOT NULL,
birthday DATE NOT NULL,
phone_number CHAR(11) NOT NULL,
country varchar(100) NOT NULL,
PRIMARY KEY (id),
KEY idx_name_birthday_phone_number (name(10), birthday, phone_number),
KEY idx_name (name(10))
);

通过 idx_name_birthday_phone_number 索引就可以对 name 列进行快速搜索,再创建一
个专门针对 name 列的索引就算是一个 冗余索引 ,维护这个索引只会增加维护的成本,并不会对搜索有什么好处。

7.2 重复索引

col1 既是主键、又给它定义为一个唯一索引,还给它定义了一个普通索引,可是主键本身就
会生成聚簇索引,所以定义的唯一索引和普通索引是重复的,这种情况要避免。

CREATE TABLE repeat_index_demo (
col1 INT PRIMARY KEY,
col2 INT,
UNIQUE uk_idx_c1 (col1),
INDEX idx_c1 (col1)
);

参考文献

文章部分内容引用自宋红康老师的Mysql高级课程,在此表示感谢,如有侵权,请联系站长进行删除
<声明>:

谁都不是生下来就会的,都不是三体人,知识也可以遗传,我们的东西都是学习到的,所以每个人的知识体系难免有老师的身影,先学习后模仿,才能学会,至于笔记,摘抄部分我感觉难免,学会了就是自己的!

分类: javamysql

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