mysql 索引有什么用

时间:2023-11-15来源:浏览:

1、索引本质

Mysql官方表示,索引(Index)是帮助MySQL高效获取数据排好序的数据结构,所以其实说到底,索引其实就是数据结构


2、为什么要用索引

索引用于快速找出某个列中有一特定值的行,不使用索引,MySQL必须从第一条记录开始读完整个表,直到找出相关的行,表越大,查询数据所花费的时间就越多,如果表中查询的列有一个索引,MySql能够快速到达一个位置去搜索文件,而不必查看所有的数据,那么将会节省很大一部分时间。

你可以理解为书的目录,当我们要从一本书中找到某一章节在第几页的时候,就可以通过目录俩查询,这样比较快


优点

1、索引大大减小了服务器需要扫描的数据量

2、索引可以帮助服务器避免排序和临时表

3、索引可以将随机IO变成顺序IO

4、索引对于InnoDB(对索引支持行级锁)非常重要,因为它可以让查询锁更少的元组。在MySQL5.1和更新的版本中,InnoDB可以在服务器端过滤掉行后就释放锁,但在早期的MySQL版本中,InnoDB直到事务提交时才会解锁。对不需要的元组的加锁,会增加锁的开销,降低并发性。 InnoDB仅对需要访问的元组加锁,而索引能够减少InnoDB访问的元组数。但是只有在存储引擎层过滤掉那些不需要的数据才能达到这种目的。一旦索引不允许InnoDB那样做(即索引达不到过滤的目的),MySQL服务器只能对InnoDB返回的数据进行WHERE操作,此时,已经无法避免对那些元组加锁了。如果查询不能使用索引,MySQL会进行全表扫描,并锁住每一个元组,不管是否真正需要。

关于InnoDB、索引和锁:InnoDB在二级索引上使用共享锁(读锁),但访问主键索引需要排他锁(写锁)


缺点

1、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,MySQL不仅要保存数据,还要保存索引文件。

2、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,索引文件的会膨胀很快。

3、如果某个数据列包含许多重复的内容,为它建立索引就没有太大的实际效果。

4、对于非常小的表,大部分情况下简单的全表扫描更高效;


使用原则

1、对于经常更新的表就避免对其进行过多的索引,对于经常查询的字段应该创建索引

2、数据量小的表最好不要使用索引,由于数据较少,可能查询全部数据花费的时间比遍历索引的时间还要短,这样索引可能就不会产生优化效果

3、在不同值少的字段上不要建立索引,比如用户表上性别字段,只有男女两个值,这种字段就不适合建立索引。


3、可用来作索引的数据结构

二叉树

红黑树

Hash表

BTree

B+ Tree



1. 索引类型

索引可以提升查询速度,会影响where查询,以及order by排序。MySQL索引类型如下:

  • 从索引存储结构划分:B Tree索引、Hash索引、FULLTEXT全文索引、R Tree索引

  • 从应用层次划分:普通索引、唯一索引、主键索引、复合索引

  • 从索引键值类型划分:主键索引、辅助索引(二级索引)

  • 从数据存储和索引键值逻辑关系划分:聚集索引(聚簇索引)、非聚集索引(非聚簇索引)

1.1 普通索引

这是最基本的索引类型,基于普通字段建立的索引,没有任何限制。 创建普通索引的方法如下:

CREATE INDEX <索引的名字> ON tablename (字段名);
ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (字段名);
CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (字段名) );

1.2 唯一索引

与"普通索引"类似,不同的就是:索引字段的值必须唯一,但允许有空值 。在创建或修改表时追加唯一约束,就会自动创建对应的唯一索引。 创建唯一索引的方法如下:

CREATE UNIQUE INDEX <索引的名字> ON tablename (字段名);
ALTER TABLE tablename ADD UNIQUE INDEX [索引的名字] (字段名);
CREATE TABLE tablename ( [...], UNIQUE [索引的名字] (字段名) ;

1.3 主键索引

它是一种特殊的唯一索引,不允许有空值。在创建或修改表时追加主键约束即可,每个表只能有一个主键。 创建主键索引的方法如下:

CREATE TABLE tablename ( [...], PRIMARY KEY (字段名) );
ALTER TABLE tablename ADD PRIMARY KEY (字段名);

1.4 复合索引

单一索引是指索引列为一列的情况,即新建索引的语句只实施在一列上;用户可以在多个列上建立索引,这种索引叫做组复合索引(组合索引)。复合索引可以代替多个单一索引,相比多个单一索引复合索引所需的开销更小。 索引同时有两个概念叫做窄索引和宽索引,窄索引是指索引列为1-2列的索引,宽索引也就是索引列超过2列的索引,设计索引的一个重要原则就是能用窄索引不用宽索引,因为窄索引往往比组合索引更有效。 创建组合索引的方法如下:

CREATE INDEX <索引的名字> ON tablename (字段名1,字段名2...);
ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (字段名1,字段名2...);
CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (字段名1,字段名2...) );

复合索引使用注意事项:

  • 何时使用复合索引,要根据where条件建索引,注意不要过多使用索引,过多使用会对更新操作效率有很大影响。

  • 如果表已经建立了(col1,col2),就没有必要再单独建立(col1);如果现在有(col1)索引,如果查询需要col1和col2条件,可以建立(col1,col2)复合索引,对于查询有一定提高。

1.5 全文索引

查询操作在数据量比较少时,可以使用like模糊查询,但是对于大量的文本数据检索,效率很低。如果使用全文索引,查询速度会比like快很多倍。在MySQL 5.6 以前的版本,只有MyISAM存储引擎支持全文索引,从MySQL 5.6开始MyISAM和InnoDB存储引擎均支持。 创建全文索引的方法如下:

CREATE FULLTEXT INDEX <索引的名字> ON tablename (字段名);
ALTER TABLE tablename ADD FULLTEXT [索引的名字] (字段名);
CREATE TABLE tablename ( [...], FULLTEXT KEY [索引的名字] (字段名) ;

和常用的like模糊查询不同,全文索引有自己的语法格式,使用 match 和 against 关键字,比如

select * from user where match(name) against('aaa');

全文索引使用注意事项:

  • 全文索引必须在字符串、文本字段上建立。

  • 全文索引字段值必须在最小字符和最大字符之间的才会有效。(innodb:3-84;myisam:4-84)

  • 全文索引字段值要进行切词处理,按syntax字符进行切割,例如b+aaa,切分成b和aaa

  • 全文索引匹配查询,默认使用的是等值匹配,例如a匹配a,不会匹配ab,ac。如果想匹配可以在布尔模式下搜索a*

select * from user where match(name) against('a*' in boolean mode);

2. 索引原理

MySQL官方对索引定义:是存储引擎用于快速查找记录的一种数据结构。需要额外开辟空间和数据维护工作。

  • 索引是物理数据页存储,在数据文件中(InnoDB,ibd文件),利用数据页(page)存储。

  • 索引可以加快检索速度,但是同时也会降低增删改操作速度,索引维护需要代价。

索引涉及的理论知识:二分查找法、Hash和B+Tree。