MySQL數據庫索引原理及優化策略是什么

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1 索引

索引概念

索引是一種特殊的文件，包含著對數據表里所有記錄的引用指針。可以對表中的一列或多列創建索引，并指定索引的類型，各類索引有各自的數據結構實現。

索引作用

數據庫中的表、數據、索引之間的關系，類似于書架上的圖書、書籍內容和書籍目錄的關系，索引所起的作用類似書籍目錄，可用于快速定位、檢索數據。索引可以極大地提高數據庫的性能。

索引的使用場景

要考慮對數據庫表的某列或某幾列創建索引，需要考慮以下幾點：

• 數據量較大，且經常對這些列進行條件查詢。

• 該數據庫表的插入操作，及對這些列的修改操作頻率較低。

• 索引會占用額外的磁盤空間。

2 索引分類

• 從索引存儲結構劃分：BTree索引、Hash索引、FULLTEXT全文索引、RTree索引

• 從應用層次劃分：普通索引，唯一索引，主鍵索引，復合索引

• 從索引鍵值類型劃分，主鍵索引，輔助索引（二級索引）

• 從數據存儲和索引鍵值邏輯關系劃分：聚集索引（聚簇索引）非聚集泰引（非聚簇索)

• 從索引列數量劃分：單列索引，復合索引

B樹索引和B+樹索引區別

區別:

數據的保存位置不同：B+樹保存在葉子節點，B樹保存在所有的節點中

體現出B+樹優勢：節點不存儲data，這樣一個節點就可以存儲更多的key。可以使得樹更矮，所以IO操作次數更少。 查詢性能穩定：每次查詢都是從根節點遍歷到葉子節點，查詢路徑長度相同，即每次查詢效率相當，時間復雜度固定是O（log（n)）

葉子節點的指向：B+樹相鄰的葉子節點通過指針相連，B樹沒有

體現出B+樹優勢：所有葉子節點形成有序鏈表，便于范圍查找

3 索引操作

創建主鍵索引

-- 在創建表的時候，直接在字段名后指定 primary key
create table user1(id int primary key, name varchar(30));
-- 在創建表的最后，指定某列或某幾列為主鍵索引
create table user2(id int, name varchar(30), primary key(id));
-- 創建表以后再添加主鍵
create table user3(id int, name varchar(30));
alter table user3 add primary key(id);

主鍵索引的特點：

• 一個表中，最多有一個主鍵索引，當然可以使符合主鍵

• 主鍵索引的效率高（主鍵不可重復）

• 創建主鍵索引的列，它的值不能為null，且不能重復

• 主鍵索引的列基本上是int

唯一索引的創建

-- 在表定義時，在某列后直接指定unique唯一屬性。
create table user4(id int primary key, name varchar(30) unique);
-- 創建表時，在表的后面指定某列或某幾列為unique
create table user5(id int primary key, name varchar(30), unique(name));
-- 創建表以后再添加unique
create table user6(id int primary key, name varchar(30)）；
alter table user6 add unique(name);

唯一索引的特點：

• 一個表中，可以有多個唯一索引

• 查詢效率高

• 如果在某一列建立唯一索引，必須保證這列不能有重復數據

• 如果一個唯一索引上指定not null，等價于主鍵索引

普通索引的創建

--在表的定義最后，指定某列為索引
create table user8(id int primary key,
name varchar(20),
email varchar(30),
index(name)
);
--創建完表以后指定某列為普通索引
create table user9(id int primary key, name varchar(20), email varchar(30));
alter table user9 add index(name); 
-- 創建一個索引名為 idx_name 的索引
create table user10(id int primary key, name varchar(20), email varchar(30));
create index idx_name on user10(name)；

普通索引的特點：

• 一個表中可以有多個普通索引，普通索引在實際開發中用的比較多

• 如果某列需要創建索引，但是該列有重復的值，那么我們就應該使用普通索引

查詢索引

• show keys from 表名

mysql> show keys from goods\G
*********** 1. row ***********
Table: goods <= 表名
Non_unique: 0 <= 0表示唯一索引
Key_name: PRIMARY <= 主鍵索引
Seq_in_index: 1
Column_name: goods_id <= 索引在哪列
Collation: A
Cardinality: 0
Sub_part: NULL
Packed: NULL
Null:
Index_type: BTREE <= 以二叉樹形式的索引
Comment:
1 row in set (0.00 sec)

• show index from 表名;

• desc 表名

刪除索引

• 刪除主鍵索引： alter table 表名 drop primary key;

• 其他索引的刪除： alter table 表名 drop index 索引名； 索引名就是show keys from 表名中的Key_name 字段

mysql> alter table user10 drop index idx_name;

• drop index 索引名 on 表名

mysql> drop index name on user8

索引創建原則

• 比較頻繁作為查詢條件的字段應該創建索引

• 唯一性太差的字段不適合單獨創建索引，即使頻繁作為查詢條件

• 更新非常頻繁的字段不適合作創建索引

• 不會出現在where子句中的字段不該創建索引

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