MySQL - 表索引

1. 索引概述

索引是一種特殊的數據庫結構，能夠用來快速查詢數據庫表中的特定記錄，是提升數據庫性能的重要方式。MySQL中，全部的數據類型均可以被索引。

經過索引，查詢數據時能夠沒必要讀完記錄的全部信息，而只是查詢索引列，不然數據庫系統將讀取每條記錄的全部信息進行匹配。例如，索引至關於新華字典的音序表，若是要查「過」字，若是不適用音序，就須要從字典的第一頁開始翻幾百頁；若是提取拼音出來，構成音序表，就只須要從10多頁的音序表中直接查找，這樣就能夠大大節省時間。所以，使用索引能夠在很大程度上提升數據庫的查詢速度，有效地提升了數據庫系統的性能。

1.1 索引類型

索引類型都包括：普通索引、惟一性索引、全文索引、單列索引、多列索引和空間索引等，下文中將詳細介紹。

1.2 索引優勢

能夠提升檢索數據的速度。

1.3 索引缺點

建立和維護索引須要耗費時間，耗費時間的數量隨着數據量的增長而增長；索引須要佔用物理空間，每個索引要佔必定的物理空間；增長、刪除和修改數據時，要動態地維護索引，形成數據的維護速度下降了。

1.4 使用建議

索引能夠提升查詢的速度，可是會影響插入記錄的速度，由於向有索引的表中插入記錄時，數據庫系統會按照索引進行排序，這樣就下降了插入記錄的速度，插入大量記錄時的速度影響更加明顯。這種狀況下，最好的辦法是先刪除表中的索引，而後插入數據，插入完成後再建立索引。

1.5 建立和查看索引

建立索引是指在某個表的一列或多列上創建一個索引，以便提升對錶的訪問速度。建立索引有3種方式，分別是建立表的時候建立索引、在已經存在的表上建立索引和使用ALTER TABLE語句來建立索引。本節將根據具體的索引分類詳細的講解這3種建立方法。

1.6 索引儲存

數據庫底層索引實現主要有兩種存儲類型，B樹(BTREE) 和 哈希(HASH)索引，InnoDB 和 MyISAM 使用 BTREE 索引；

而 MEMORY 存儲引擎可使用 BTREE 和 HASH 索引，默認用 BTREE.在沒有指定的狀況下，數據庫使用的引擎是 InnoDB。

 

2. 普通索引

所謂普通索引，就是在建立索引時，不附加任何限制條件（惟1、非空等限制）。該類型的索引能夠建立在任何數據類型的字段上。

2.1 建立表時定義索引

1 CREATE TABLE tablename
2 (
3     propname1 type1,
4     propname2 type2,
5     ……
6     propnamen type..n,
7      INDEX | KEY
8     [indexname] (propnamen [(length)] [ ASC | DESC ])
9 );

其中，參數 INDEX 和 KEY 是用來指定字段爲索引的，二者選擇其中之一就能夠，做用是同樣的；參數 indexname 是索引名字，可省略；參數 propnamen 是索引對應的字段的名稱，該字段必須爲前面定義好的字段；參數 length 是可選參數，其指索引的長度，必須是字符串類型纔可使用；參數 ASC和 DESC 都是可選參數，ASC 表示升序排列，DESC 表示降序排列，若是不指定則爲升序。

1 mysql> create database school;   　　　　#建立數據庫school  
2 mysql> use school;　　　　　　　　　　　　　#選擇數據庫school  
3 mysql> create table class(id int, name varchar(128) UNIQUE, teacher varchar(64), INDEX index_no(id DESC));   #建立表class, 並創建爲id 字段索引  
4 mysql> show create table class;  　　　　　　　　　　　　　　　　#查看錶結構 
5 mysql> insert into class values(1, '班級文字', 'A老師');　　　 # 插入記錄1 
6 mysql> insert into class values(1, '班級文字', 'B老師);　　　　# 插入記錄2 
7 mysql> select * from class where id > 0;　　 　　　　　　　　　#根據id查詢記錄，結果將降序排列  

 

 

 2.2 已存在的表上建立索引

 方法一: 執行 create 語句

1 CREATE INDEX indexname ON tablename (propname [(length)] [ASC|DESC]);  

參數 INDEX 是用來指定字段爲索引，此處不能爲 KEY；參數 indexname 是新建立的索引的名字；參數 tablename 是指須要建立索引的表的名稱，該表必須是已經存在的，若是不存在，須要先建立；參數 propname 指定索引對應的字段的名稱，該字段必須爲前面定義好的字段；參數 length 是可選參數，表示索引的長度，必須是字符串類型纔可使用；參數 ASC 和 DESC 都是可選參數，ASC 表示升序排列，DESC 表示降序排列，默認升序。

1 mysql> create database school;　　　　　　　　　　　　　　　　#建立數據庫school  
2 mysql> use school;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#選擇數據庫school  
3 mysql> create table class(id int, name varchar(128) UNIQUE, teacher varchar(64));       #建立表class, 並創建爲id 字段索引  
4 mysql> create index index_id on class(id ASC);　　　　　　#追加升序索引  
5 mysql> show create table class;　　　　　　　　　　　　　　　#查看錶定義  
6 mysql> insert into class values(1, '一班', 'Martin');　　 #插入記錄1 
7 mysql> insert into class values(1, '二班', 'Rock');　　　 #插入記錄2 
8 mysql> select * from class where id > 0;　　　　　　　　   #根據id查詢記錄，結果將降序排列

 

方法二: 執行ALTER TABLE 語句

1 ALTER TABLE tablename ADD INDEX | KEY indexname  
2      (propname [(length)] [ASC|DESC]);

在上述語句中，參數tablename是須要建立索引的表；關鍵字IDNEX或KEY用來指定建立普通索引；參數indexname用來指定所建立的索引名；參數propname用來指定索引所關聯的字段的名稱；參數length用來指定索引的長度；參數ASC用來指定升序排序；參數DESC用來指定降序排序。

 

2.3 查看索引執行狀況

EXPLAIN  查詢語句

 

 

輸出結果：

key:　　　　　　　　 實際使用的索引。若是爲NULL，則沒有使用索引

possible_keys:　　　顯示可能應用在這張表中的索引，一個或多個。查詢涉及到的字段上若存在索引，則該索引將被列出，但不必定被查詢實際使用

key_len:　　　　　　表示索引中使用的字節數，可經過該列計算查詢中使用的索引的長度。此值越短越好！

 

3. 惟一索引

 所謂惟一索引，就是在建立索引時，限制索引的字段值必須是惟一的。經過該類型的索引能夠比普通索引更快速地查詢某條記錄。

建立表時定義索引

1 CREATE TABLE tablename
2 (
3     propname1 type1,
4     ……
5     propnamen type..n,
6     UNIQUE INDEX | KEY [indexname] (propnamen [(length)] [ ASC | DESC ] ) 
7 );

 

注意：參數 UNIQUE INDEX 和 UNIQUE KEY 是用來指定字段爲索引的，二者選擇其中之一便可；參數indexname是索引名字，可省略；參數propnamen是索引對應的字段的名稱，該字段必須爲前面定義好的字段且必須定義爲 UNIQUE 約束；參數length是可選參數，其指索引的長度，必須是字符串類型纔可使用；參數ASC和DESC都是可選參數，ASC表示升序排列，DESC表示降序排列，若是不指定，則爲升序。

 

3.1 已存在的表上建立索引

方法一: 

CREATE UNIQUE INDEX indexname ON tablename (propname [(length)] [ASC|DESC]); 

 

方法二:

ALTER TABLE tablename ADD UNIQUE INDEX | KEY indexname (propname [(length)] [ASC|DESC]); 

 

 

 

4. 全文索引

全文索引主要對字符串類型創建基於分詞的索引，主要是基於 CHAR、VARCHAR 和 TEXT 的字段上，以便可以更加快速地查詢數據量較大的字符串類型的字段。

全文索引以詞爲基礎的，MySQL 默認的分詞是全部非字母和數字的特殊符號都是分詞符。

MySQL 從 3.23.23 版本開始支持全文索引，MySQL5.6 之前只能在存儲引擎爲 MyISAM 的數據表上建立全文索引,5.6以後InnoDB開始支持全文索引(5.7以後支持中文全文索引) 。在默認狀況下，全文索引的搜索執行方式爲不區分大小寫，若是全文索引所關聯的字段爲二進制數據類型，就以區分大小寫的搜索方式執行。

4.1 建立表時定義索引

1 CREATE TABLE tablename
2 (
3     propname1 type1,
4     propname2 type2,
5     ……
6     propnamen type..n,
7     FULLTEXT INDEX | KEY
8     [indexname] (propnamen [(length)] ) 
9 );

 

具體以下:

1 mysql> create database school;   　　　　　　　　　　#建立數據庫school  
2 mysql> use school;   　　　　　　　　　　　　　　　　　#選擇數據庫school  
3 mysql> create table class(id int, name varchar(128) UNIQUE, strings varchar(64),comment varchar(1024),FULLTEXT INDEX index_comm(comment));       #建立表class, 並創建爲comment 字段爲全文索引  
4 mysql> insert into class values(1,'1班','ABC','String!');　　　　　　# 插入記錄1 
5 mysql> insert into class values(2,'2班','BCD','真愛');　　　　　　　 # 插入記錄2 
6 mysql> insert into class values(3,'3班','CDE','TureLove');　　　　　 #插入記錄3  
7 mysql> select * from class where match(comment) AGAINST('TureLove');　　　#利用全文檢索索引快速查詢記錄

 

 

 

4.2 已存在的表上建立索引

方法一: 執行create 語句

在MySQL中建立全文索引除了經過SQL語句FULLTEXT INDEX來實現外，還能夠經過SQL語句CREATE FULLTEXT INDEX來實現，其語法形式以下：

CREATE FULLTEXT INDEX indexname ON tablename( propname1 [ ( length ) ] );

 

在上述語句中，關鍵字CREATE FULLTEXT INDEX表示用來建立全文索引。

以下例表已存在，可經過CREATE語句建立全文索引：

1 mysql> create database school;　　　　　　　　#建立數據庫school  
2 mysql> use school;　　　　　　　　　　　　　　　#選擇數據庫school  
3 mysql> create table class(id int, name varchar(128) UNIQUE, teacher varchar(64));       #建立表class, 並創建爲id 字段索引  
4 mysql> create FULLTEXT index index_teacher on class(teacher );　　　　　　#追加全文索引  
5 mysql> show create table class;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 #查看錶定義  

 

 

方法二: 執行ALTER TABLE 語句

除了上述兩種方式來建立全文索引外，在MySQL中建立全文索引還能夠經過SQL語句ALTER來實現，其語法形式以下:

 ALTER TABLE tablename ADD FULLTEXT INDEX|KEY indexname(propname [(length)]);

根據全文索引字段進行全文檢索數據：

SELECT * FROM 表名WHERE MATCH(`列名`) AGAINST('關鍵字');

1 mysql> create database school;   #建立數據庫school  
2 mysql> use school;   #選擇數據庫school  
3 mysql> mysql> create table class(id int, name varchar(128) UNIQUE, strings varchar(64),info varchar(1024),FULLTEXT INDEX index_des(info));       #建立表class, 並創建爲info 字段爲全文索引  
4 mysql> insert into class values(1,'1班','ABC','Sring');  # 插入記錄1 
5 mysql> insert into class values(2,'2班','BCD','真愛');   # 插入記錄2 
6 mysql> insert into class values(3,'3班','CDE','TureLove');   # 插入記錄3 
7 mysql> select * from class where match(teacher) AGAINST('TureLove');#根據id查詢記錄

 

 

MySQL8 中文分詞支持

配置文件my.ini（Windows 10默認路徑: C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0） 中增長以下配置項，同時重啓MySQL80 服務:

 

[mysqld]
ngram_token_size=2

 

以後能夠進行寬度爲2的字符(注意是字符不是字節)的索引搜索

1 mysql> create database school;   #建立數據庫school  
2 mysql> use school;   #選擇數據庫school  
3 mysql> mysql> create table class(id int, name varchar(128) UNIQUE, teacher varchar(64),comment varchar(1024),FULLTEXT INDEX index_des(comment) with parser   ngram);       #建立表class, 並創建爲comment 字段爲全文索引  
4 mysql> insert into class values(1,'1班','ABC','String');  　　# 插入記錄1 
5 mysql> insert into class values(2,'2班','BCD','真愛');   　　　# 插入記錄2 
6 mysql> insert into class values(3,'3班','CDE','TureLove');   #插入記錄3 
7 mysql> select * from class where match(comment) AGAINST('真愛');　　　　　　#利用全文檢索索引快速查詢記錄
8 mysql> select * from class where match(comment) AGAINST('TureLove');　　　#利用全文檢索索引快速查詢記錄

 

 

5. 多列索引

多列索引，是指在建立索引時所關聯的字段不是一個字段，而是多個字段，雖然能夠經過所關聯的字段進行查詢，可是隻有查詢條件中使用了所關聯字段中的第一個字段，多列索引纔會被使用。

建立表時定義索引

 1 CREATE TABLE tablename
 2 (
 3     propname1 type1,
 4     ……
 5     propnamen type..n,
 6     INDEX | KEY [indexname] (propname1 [(length)] [ ASC | DESC ],
 7                              Propname2 [(length)] [ ASC | DESC ], 
 8                               ... ...                               
 9                              Propnamen [(length)] [ ASC | DESC ]) 
10 );

 

注意：和普通索引定義基本相同，不一樣之處就是增長了多個索引列。

以下:

1 mysql> create database school;　　　#建立數據庫school  
2 mysql> use school;　　　　　　　　　　#選擇數據庫school  
3 mysql> create table class(id int, name varchar(128) UNIQUE, teacher varchar(64), INDEX index_mult_columns(id, teacher));       #建立表class, 並創建包含id,teacher字段的多列索引  
4 mysql> show create table class;  #查看錶定義  
5 mysql> insert into class values(1, '一班', 'ABC');　　　# 插入記錄1 
6 mysql> insert into class values(1, '二班', 'BCD');　　　# 插入記錄2 
7 mysql> select * from class where id > 0 ;   　　　　　　#僅根據id查詢記錄會啓用多列索引 

 

已存在的表上建立索引

方法一: 執行create 語句

1  CREATE  INDEX indexname ON tablename
2 (
3  　　propname1 [(length)] [ ASC | DESC ],  
4  　　Propname2 [(length)] [ ASC | DESC ],   
5   　　... ...                                
6 　　 Propnamen [(length)] [ ASC | DESC ]  
7 ); 

在上述語句中，關鍵字CREATE  INDEX表示用來建立多列索引。

以下例表已存在，可經過CREATE語句建立多列索引：

1 mysql> create database school;　　　　　　　　#建立數據庫school  
2 mysql> use school;　　　　　　　　　　　　　　　#選擇數據庫school  
3 mysql> create table class(id int, name varchar(128) UNIQUE, teacher varchar(64));       #建立表class, 並創建爲id 字段索引  
4 mysql> create  index index_id on class(id, name );　　　#追加多列索引  
5 mysql> show create table class;　　　　　　　　　　　　　　#查看錶定義 

 

 

方法二: 執行ALTER TABLE 語句

除了上述兩種方式來建立全文索引外，在MySQL中建立全文索引還能夠經過SQL語句ALTER來實現，其語法形式以下：

1 ALTER TABLE tablename ADD INDEX|KEY indexname
2 (
3 　　propname1 [(length)] [ ASC | DESC ],
4 　　Propname2 [(length)] [ ASC | DESC ],              
5    　　... ...                                          
6 　　Propnamen [(length)] [ ASC | DESC ]  
7 ); 

 

 

6. 隱藏索引

MySQL 8開始支持隱藏索引。隱藏索引提供了更人性化的數據庫操做。

隱藏索引，顧名思義，讓索引暫時不可見，不會被優化器使用。默認狀況下索引是可見的。隱藏索引能夠用來測試索引的性能。驗證索引的必要性時不須要刪除索引，能夠先將索引隱藏，若是優化器性能無影響就能夠真正地刪除索引。

ALTER TABLE tablename ALTER  INDEX  index_name INVISIBLE;  #隱藏索引
ALTER TABLE tablename ALTER  INDEX  index_name VISIBLE;    #取消隱藏

 

 

7. 刪除索引

所謂刪除索引，就是刪除表中已經建立的索引。之因此要刪除索引，是由於這些索引會下降表的更新速度，影響數據庫的性能。

在MySQL中刪除索引經過SQL語句DROP INDEX來實現，其語法形式以下：

DROP INDEX indexname ON tablename; 

 

修改索引:   先刪除，後增長

 

8. 索引的設計原則

爲了使索引的使用效率更高，在建立索引時，必須考慮在哪些字段上建立索引和建立什麼類型的索引。本節將介紹一些索引的設計原則。

 

8.1 選擇惟一性索引

惟一性索引的值是惟一的，能夠更快速地經過該索引來肯定某條記錄。例如，學生表中學號是具備惟一性的字段，爲該字段創建惟一性索引能夠很快肯定某個學生的信息，若是使用姓名的話，可能存在同名現象，從而下降查詢速度。

 

8.2 爲常常須要排序、分組和聯合操做的字段創建索引

常常須要使用ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT和UNION等操做的字段，排序操做會浪費不少時間，若是爲其創建索引，能夠有效地避免排序操做。

 

8.3 爲常常做爲查詢條件的字段創建索引

若是某個字段常常用來作查詢條件，那麼該字段的查詢速度會影響整個表的查詢速度，爲這樣的字段創建索引能夠提升整個表的查詢速度。

 

8.4 限制索引的數目

索引的數目不是越多越好。每一個索引都須要佔用磁盤空間，索引越多，須要的磁盤空間就越大，修改表時，對索引的重構和更新很麻煩。

 

8.5 儘可能使用數據量少的索引

若是索引的值很長，那麼查詢的速度會受到影響。例如，對一個CHAR(100)類型的字段進行全文檢索須要的時間確定要比對CHAR(10)類型的字段須要的時間多。

 

8.6 儘可能使用前綴來索引

若是索引的值很長，最好使用值的前綴來索引。例如，TEXT和BLOG類型的字段，進行全文檢索會很浪費時間，若是隻檢索字段前面的若干字符，這樣能夠提升檢索速度。

 

 

8.7 刪除再也不使用或者不多使用的索引

表中的數據被大量更新，或者數據的使用方式被改變後，原有的一些索引可能再也不須要。數據庫管理員應當按期找出這些索引，將它們刪除，從而減小索引對更新操做的影響。

 

 

 

 

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