MySQL的索引

索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。MySQL索引的建立对于MySQL的高效运行是很重要的，索引可以大大提高MySQL的检索速度。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。

索引类型

1.普通索引

是最基本的索引，它没有任何限制

语法

1）直接创建索引

CREATE INDEX index_name ON table(column(length索引长度))

2）修改表结构的方式添加索引

ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name ON (column(length))

3）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 NOT NULL , `content` text CHARACTER NULL , `time` int(10) NULL DEFAULT NULL , PRIMARY KEY (`id`), INDEX index_name (title(length)) )

4）删除索引

DROP INDEX index_name ON table

2.唯一索引

索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。

语法

1）创建唯一索引

CREATE UNIQUE INDEX indexName ON table(column(length))

2）修改表结构

ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE indexName ON (column(length))

3）创建表的时候直接指定

CREATE TABLE `table` (`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT , `title` char(255) CHARACTER NOT NULL , `content` text CHARACTER NULL , `time` int(10) NULL DEFAULT NULL , UNIQUE indexName (title(length)) );

3.主键索引

是一种特殊的唯一索引，一个表只能有一个主键，不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引

4.组合索引(联合索引)

指多个字段上创建的索引，只有在查询条件中使用了创建索引时的第一个字段，索引才会被使用。使用组合索引时遵循最左前缀集合

语法

ALTER TABLE `table` ADD INDEX name_city_age (name,city,age);

最左匹配原则

5.全文索引

主要用来查找文本中的关键字，而不是直接与索引中的值相比较。fulltext索引跟其它索引大不相同，它更像是一个搜索引擎，而不是简单的where语句的参数匹配。fulltext索引配合match against操作使用，而不是一般的where语句加like。它可以在create table，alter table ，create index使用，不过目前只有char、varchar，text 列上可以创建全文索引。值得一提的是，在数据量较大时候，现将数据放入一个没有全局索引的表中，然后再用CREATE index创建fulltext索引，要比先为一张表建立fulltext然后再将数据写入的速度快很多。

语法

1）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 NOT NULL , `content` text CHARACTER NULL , `time` int(10) NULL DEFAULT NULL , PRIMARY KEY (`id`),FULLTEXT (content) );

2）修改表结构添加全文索引

ALTER TABLE article ADD FULLTEXT index_content(content)

3）直接创建索引

CREATE FULLTEXT INDEX index_content ON table_name(content)

索引的缺点

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，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，索引文件的会增长很快。

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

索引注意事项

1.索引不会包含有null值的列

（不推荐在有null值的列上创建索引,可以设置default ‘’）

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。

2.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。

3.索引列排序

当引用表的查询包含用以指定索引中键列的不同方向的 ORDER BY 子句时, 指定键值存储在该索引中的顺序很有用. 在这些情况下, 索引就无需在查询计划中使用 SORT 运算符.

4.like语句操作

一般情况下不推荐使用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，第一个字符要是确定的。

5.不要在列上进行运算

这将导致索引失效而进行全表扫描，例如
SELECT * FROM table_name WHERE YEAR(column_name)<2017;

6.不使用not in和<>操作

索引可以匹配，不能排除

索引失效

1.有or必全表检索

如果条件都是索引也用到索引

2.复合索引未用左列字段

最左匹配原则：联合索引中，必须使用创建索引时的最左侧列索引数据，索引才会生效

3.like以%_开头

4.需要类型转换

5.where中索引列有运算

6.where中索引列使用了函数

7.如果mysql觉得不需要使用索引

（数据少，全表扫描更快时）

没必要使用索引的情况

1.唯一性差

一个字段的取值只有几种时,的字段不要使用索引

比如性别，只有两种可能数据

2.频繁更新的字段不用（更新索引消耗）

比如logincount登录次数，频繁变化导致索引也频繁变化，增大数据库工作量，降低效率

3.where中不用的字段

如果where后含IS NULL /IS NOT NULL/ like ‘%输入符%’等条件，不建议使用索引

4.索引使用(不等于)<>时

索引的原理

索引从数据结构上分为哈希索引，另一种是b+树索引

想要理解索引原理必须清楚一种数据结构「平衡树」(非二叉)，也就是b tree或者 b+ tree， 主流的RDBMS都是把平衡树当做数据表默认的索引数据结构的。

聚集索引

所有的数据都聚集在主键之下

一个加了主键的表，并不能被称之为「表」。一个没加主键的表，它的数据无序的放置在磁盘存储器上，一行一行的排列的很整齐， 跟我们认知中的「表」很接近。如果给表上了主键，那么表在磁盘上的存储结构就由整齐排列的结构转变成了树状结构，也就是上面说的「平衡树」结构，换句话说，就是整个表就变成了一个索引。没错， 再说一遍， 整个表变成了一个索引，也就是所谓的「聚集索引」。 这就是为什么一个表只能有一个主键， 一个表只能有一个「聚集索引」，因为主键的作用就是把「表」的数据格式转换成「索引（平衡树）」的格式放置。

假如我们执行一个SQL语句:
select * from table where id = 1256;
首先根据索引定位到1256这个值所在的叶结点，然后再通过叶结点取到id等于1256的数据行。 这里不讲解平衡树的运行细节， 但是从上图能看出，树一共有三层， 从根节点至叶节点只需要经过三次查找就能得到结果

事物都是有两面的， 索引能让数据库查询数据的速度上升， 而使写入数据的速度下降，原因很简单的， 因为平衡树这个结构必须一直维持在一个正确的状态， 增删改数据都会改变平衡树各节点中的索引数据内容，破坏树结构， 因此，在每次数据改变时， DBMS必须去重新梳理树（索引）的结构以确保它的正确，这会带来不小的性能开销，也就是为什么索引会给查询以外的操作带来副作用的原因。

非聚集索引

非聚集索引和聚集索引一样， 同样是采用平衡树作为索引的数据结构。

索引树结构中各节点的值来自于表中的索引字段， 假如给user表的name字段加上索引 ， 那么索引就是由name字段中的值构成，在数据改变时， DBMS需要一直维护索引结构的正确性

如果给表中多个字段加上索引 ， 那么就会出现多个独立的索引结构，每个索引（非聚集索引）互相之间不存在关联。每次给字段建一个新索引， 字段中的数据就会被复制一份出来， 用于生成索引。因此， 给表添加索引，会增加表的体积， 占用磁盘存储空间。

非聚集索引和聚集索引的区别在于， 通过聚集索引可以查到需要查找的数据， 而通过非聚集索引可以查到记录对应的主键值， 再使用主键的值通过聚集索引查找到需要的数据

MySQL性能优化

1. 数据库设计优化：合理设计数据库的表结构，包括选择合适的数据类型、建立索引等。

2. 查询优化：使用合适的索引、优化查询语句、避免使用不必要的连接、减少子查询的使用等。

3. 硬件优化：提升服务器硬件性能，如增加内存、优化磁盘性能等。

4. 缓存优化：利用缓存存储频繁查询的结果，减少数据库的访问。

5. 配置优化：根据数据库的实际情况，优化MySQL的配置参数，如调整缓存、线程数、连接数等。

6. 批量操作优化：使用批量操作代替多次单独操作，减少数据库的访问次数。

7. 分表分区优化：将大表拆分成多个小表，或者将数据按照一定规则分布到多个表中，减少单个表的数据量，提升查询性能。

8. 定时维护优化：定期进行数据库的维护工作，包括优化表结构、修复表、删除无效数据等。

9. 防止并发问题：使用事务控制和锁机制来保证数据的一致性和并发性。

10. 监控优化：使用监控工具来监控数据库性能，及时发现并解决性能问题。