《MySQL核心知识》第8章：索引

冰河

发布于 2022-09-23 14:05:33

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发布于 2022-09-23 14:05:33

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大家好，我是冰河~~

今天是《MySQL核心知识》专栏的第8章，今天为大家系统的讲讲MySQL中的索引技术，希望通过本章节的学习，小伙伴们能够举一反三，彻底掌握MySQL中的索引技术。好了，开始今天的正题吧。

索引概述

索引是在存储引擎中实现的，因此每种存储引擎的索引都不一定完全相同，并且每种存储引擎也不一定支持所有索引类型。

根据存储引擎定义每个表的最大索引数和最大索引长度。所有存储引擎支持每个表至少16个索引，总索引长度至少为256字节。

大多数存储引擎有更高的限制。MySQL中索引的存储类型有两种：BTREE和HASH，具体和表的存储引擎相关；

MyISAM和InnoDB存储引擎只支持BTREE索引；MEMORY和HEAP存储引擎可以支持HASH和BTREE索引

索引的优点

1、通过创建唯一索引，保证数据库表每行数据的唯一性

2、大大加快数据查询速度

3、在使用分组和排序进行数据查询时，可以显著减少查询中分组和排序的时间

索引的缺点

1、维护索引需要耗费数据库资源

2、索引需要占用磁盘空间，索引文件可能比数据文件更快达到最大文件尺寸

3、当对表的数据进行增删改的时候，因为要维护索引，速度会受到影响

索引的分类

1、普通索引和唯一索引

主键索引是一种特殊的唯一索引，不允许有空值

2、单列索引和复合索引

单列索引只包含单个列

复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。使用复合索引时遵循最左前缀集合

3、全文索引

全文索引类型为FULLTEXT，在定义索引的列上支持值的全文查找，允许在这些索引列中插入重复值和空值。全文索引可以在CHAR、VARCHAR、TEXT类型列上创建。MYSQL只有MYISAM存储引擎支持全文索引

4、空间索引

空间索引是对空间数据类型的字段建立的索引，MYSQL中的空间数据类型有4种，

分别是GEOMETRY、POINT、LINESTRING、POLYGON。

MYSQL使用SPATIAL关键字进行扩展，使得能够用于创建正规索引类型的语法创建空间索引。创建空间索引的列，必须

将其声明为NOT NULL，空间索引只能在存储引擎为MYISAM的表中创建

以上的索引在SQLServer里都支持

CREATE TABLE table_name[col_name data type]
[unique|fulltext|spatial][index|key][index_name](col_name[length])[asc|desc]

unique|fulltext|spatial为可选参数，分别表示唯一索引、全文索引和空间索引；
index和key为同义词，两者作用相同，用来指定创建索引
col_name为需要创建索引的字段列，该列必须从数据表中该定义的多个列中选择；
index_name指定索引的名称，为可选参数，如果不指定，MYSQL默认col_name为索引值；
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指定升序或降序的索引值存储

5、普通索引

CREATE TABLE book (
  bookid INT NOT NULL,
  bookname VARCHAR (255) NOT NULL,
  AUTHORS VARCHAR (255) NOT NULL,
  info VARCHAR (255) NULL,
  COMMENT VARCHAR (255) NULL,
  year_publication YEAR NOT NULL,
  INDEX (year_publication)
) ;

使用SHOW CREATE TABLE查看表结构

CREATE TABLE `book` (
  `bookid` INT(11) NOT NULL,
  `bookname` VARCHAR(255) NOT NULL,
  `authors` VARCHAR(255) NOT NULL,
  `info` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
  `comment` VARCHAR(255) DEFAULT NULL,
  `year_publication` YEAR(4) NOT NULL,
  KEY `year_publication` (`year_publication`)
) ENGINE=MYISAM DEFAULT CHARSET=latin1

可以发现，book表的year_publication字段成功建立了索引其索引名字为year_publication

我们向表插入一条数据，然后使用EXPLAIN语句查看索引是否有在使用

NSERT INTO BOOK VALUES(12,'NIHAO','NIHAO','文学','henhao',1990)
EXPLAIN SELECT * FROM book WHERE year_publication=1990

因为语句比较简单，系统判断有可能会用到索引或者全文扫描

EXPLAIN语句输出结果的各个行的解释如下：

select_type： 表示查询中每个select子句的类型（简单 OR复杂）
type：表示MySQL在表中找到所需行的方式，又称“访问类型”，常见类型如下：（从上至下，效果依次变好）
possible_keys ：指出MySQL能使用哪个索引在表中找到行，查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出，但不一定被查询使用
key：显示MySQL在查询中实际使用的索引，若没有使用索引，显示为NULL
key_len ：表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度
ref ：表示上述表的连接匹配条件，即哪些列或常量被用于查找索引列上的值
rows ：表示MySQL根据表统计信息及索引选用情况，估算的找到所需的记录所需要读取的行数
Extra：包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息如using where，using index

6、唯一索引

唯一索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是复合索引则列值的组合必须唯一

建表

CREATE TABLE t1
(
 id INT NOT NULL,
 NAME CHAR(30) NOT NULL,
 UNIQUE INDEX UniqIdx(id)
）

SHOW CREATE TABLE t1 查看表结构

SHOW CREATE TABLE t1;
CREATE TABLE `t1` (
 `id` int(11) NOT NULL,
 `name` char(30) NOT NULL, 
 UNIQUE KEY `UniqIdx` (`id`)
 ) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

可以看到id字段上已经成功建立了一个名为UniqIdx的唯一索引

创建复合索引

CREATE TABLE t3 (
  id INT NOT NULL,
  NAME CHAR(30) NOT NULL,
  age INT NOT NULL,
  info VARCHAR (255),
  INDEX MultiIdx (id, NAME, age (100))
)

SHOW CREATE TABLE t3
CREATE TABLE `t3` (
`id` int(11) NOT NULL,
`NAME` char(30) NOT NULL,
`age` int(11) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
KEY `MultiIdx` (`id`,`NAME`,`age`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

由结果可以看到id,name,age字段上已经成功建立了一个名为MultiIdx的复合索引

我们向表插入两条数据

INSERT INTO t3(id ,NAME,age,info) VALUES(1,'小明',12,'nihao'),(2,'小芳',16,'nihao')

使用EXPLAIN语句查看索引使用情况

EXPLAIN SELECT * FROM t3 WHERE id=1 AND NAME='小芳'

可以看到 「possible_keys」和 「key」 为MultiIdx证明使用了复合索引

 id  select_type  table   type    possible_keys  key       key_len  ref            rows  Extra      
------  -----------  ------  ------  -------------  --------  -------  -----------  ------  -----------
     1  SIMPLE       t3      ref     MultiIdx       MultiIdx  94       const,const       1  Using where

如果我们只指定name而不指定id

EXPLAIN SELECT * FROM t3 WHERE  NAME='小芳'

    id  select_type  table   type    possible_keys  key     key_len  ref       rows  Extra      
------  -----------  ------  ------  -------------  ------  -------  ------  ------  -----------
     1  SIMPLE       t3      ALL     (NULL)         (NULL)  (NULL)   (NULL)       2  Using where

结果跟SQLSERVER一样，也是不走索引， 「possible_keys」和「key」都为NULL

7、全文索引

FULLTEXT索引可以用于全文搜索。只有MYISAM存储引擎支持FULLTEXT索引，并且只支持CHAR、VARCHAR和TEXT类型

全文索引不支持过滤索引。

CREATE TABLE t4 (
  id INT NOT NULL,
  NAME CHAR(30) NOT NULL,
  age INT NOT NULL,
  info VARCHAR (255),
  FULLTEXT INDEX FulltxtIdx (info)
) ENGINE = MYISAM;

由于MYSQL5.6默认存储引擎为InnoDB，这里创建表的时候要修改表的存储引擎为MYISAM，不然创建索引会出错

SHOW CREATE TABLE t4;

CREATE TABLE `t4` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(30) NOT NULL,
`age` int(11) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
FULLTEXT KEY `FulltxtIdx` (`info`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

由结果可以看到，info字段上已经成功建立名为FulltxtIdx的FULLTEXT索引。

全文索引非常适合大型数据集合

8、空间索引

空间索引必须在 MYISAM类型的表中创建，而且空间类型的字段必须为「非空」

建表t5

CREATE TABLE t5(
g GEOMETRY NOT NULL ,
SPATIAL INDEX spatIdx(g)
)ENGINE=MYISAM

SHOW CREATE TABLE t5;
CREATE TABLE `t5` (
`g` GEOMETRY NOT NULL,
SPATIAL KEY `spatIdx` (`g`) 
)ENGINE=MYISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

可以看到，t5表的g字段上创建了名称为spatIdx的空间索引。注意创建时指定空间类型字段值的非空约束

并且表的存储引擎为MyISAM

已经存在的表上创建索引

在已经存在的表中创建索引，可以使用ALTER TABLE或者CREATE INDEX语句

1、使用ALTER TABLE语句创建索引，语法如下

ALTER TABLE table_name ADD [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL][INDEX|KEY]index_name[ASC|DESC]

与创建表时创建索引的语法不同，在这里使用了ALTER TABLE和ADD关键字，ADD表示向表中添加索引

在t1表中的name字段上建立NameIdx普通索引

ALTER TABLE t1 ADD INDEX NameIdx(NAME)

添加索引之后，使用SHOW INDEX语句查看指定表中创建的索引

SHOW INDEX FROM t1

TABLE   Non_unique  Key_name  Seq_in_index  Column_name  COLLATION  Cardinality  Sub_part  Packed  NULL    Index_type  COMMENT  Index_comment
------  ----------  --------  ------------  -----------  ---------  -----------  --------  ------  ------  ----------  -------  -------------
t1               0  UniqIdx              1  id           A                    0    (NULL)  (NULL)          BTREE                             
t1               1  NameIdx              1  NAME         A               (NULL)    (NULL)  (NULL)          BTREE

各个参数的含义

TABLE：要创建索引的表
Non_unique：索引非唯一，1代表是非唯一索引，0代表唯一索引
Key_name：索引的名称
Seq_in_index：该字段在索引中的位置，单列索引该值为1，复合索引为每个字段在索引定义中的顺序
Column_name：定义索引的列字段
Sub_part：索引的长度
NULL：该字段是否能为空值
Index_type：索引类型

可以看到，t1表已经存在了一个唯一索引

在t3表的age和info字段上创建复合索引

ALTER TABLE t3 ADD INDEX t3AgeAndInfo(age,info);

使用SHOW INDEX查看表中的索引

SHOW INDEX FROM t3;

Table   Non_unique  Key_name      Seq_in_index  Column_name  Collation  Cardinality  Sub_part  Packed  Null    Index_type  Comment  Index_comment
------  ----------  ------------  ------------  -----------  ---------  -----------  --------  ------  ------  ----------  -------  -------------
t3               1  MultiIdx                 1  id           A               (NULL)    (NULL)  (NULL)          BTREE                             
t3               1  MultiIdx                 2  NAME         A               (NULL)    (NULL)  (NULL)          BTREE                             
t3               1  MultiIdx                 3  age          A               (NULL)    (NULL)  (NULL)          BTREE                             
t3               1  t3AgeAndInfo             1  age          A               (NULL)    (NULL)  (NULL)          BTREE                             
t3               1  t3AgeAndInfo             2  info         A               (NULL)    (NULL)  (NULL)  YES     BTREE

可以看到表中的字段的顺序，第一个位置是age，第二个位置是info，info字段是可空字段

创建表t6，在t6表上创建全文索引

CREATE TABLE t6(
  id INT NOT NULL,
  info CHAR(255)
)ENGINE= MYISAM;

注意修改ENGINE参数为MYISAM，MYSQL默认引擎InnoDB不支持全文索引

使用ALTER TABLE语句在info字段上创建全文索引

ALTER TABLE t6 ADD FULLTEXT INDEX infoFTIdx(info)

使用SHOW INDEX查看索引情况

SHOW INDEX FROM t6;

Table   Non_unique  Key_name   Seq_in_index  Column_name  Collation  Cardinality  Sub_part  Packed  Null    Index_type  Comment  Index_comment
------  ----------  ---------  ------------  -----------  ---------  -----------  --------  ------  ------  ----------  -------  -------------
t6               1  infoFTIdx             1  info         (NULL)          (NULL)    (NULL)  (NULL)  YES     FULLTEXT

创建表t7，并在空间数据类型字段g上创建名称为spatIdx的空间索引

CREATE TABLE t7(g GEOMETRY NOT NULL)ENGINE=MYISAM;

使用ALTER TABLE在表t7的g字段建立空间索引

ALTER TABLE t7 ADD SPATIAL INDEX spatIdx(g);

使用SHOW INDEX查看索引情况

SHOW INDEX FROM t7;

Table   Non_unique  Key_name  Seq_in_index  Column_name  Collation  Cardinality  Sub_part  Packed  Null    Index_type  Comment  Index_comment
------  ----------  --------  ------------  -----------  ---------  -----------  --------  ------  ------  ----------  -------  -------------
t7               1  spatIdx              1  g            A               (NULL)        32  (NULL)          SPATIAL

2、使用CREATE INDEX语句创建索引，语法如下

CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL]  INDEX index_name
ON table_name(col_name[length],...)  [ASC|DESC]

可以看到CREATE INDEX语句和ALTER INDEX语句的基本语法一样，只是关键字不同。

我们建立一个book表

CREATE TABLE book (
  bookid INT NOT NULL,
  bookname VARCHAR (255) NOT NULL,
  AUTHORS VARCHAR (255) NOT NULL,
  info VARCHAR (255) NULL,
  COMMENT VARCHAR (255) NULL,
  year_publication YEAR NOT NULL
)

建立普通索引

CREATE INDEX BkNameIdx ON book(bookname);

建立唯一索引

CREATE UNIQUE INDEX UniqidIdx ON book(bookId);

建立复合索引

CREATE INDEX BkAuAndInfoIdx ON book(AUTHORS(20),info(50));

建立全文索引，我们drop掉t6表，重新建立t6表

DROP TABLE IF EXISTS t6

CREATE TABLE t6
(
  id INT NOT NULL,
  info CHAR(255)
)ENGINE= MYISAM;

CREATE FULLTEXT INDEX infoFTIdx ON t6(info);

建立空间索引，我们drop掉t7表，重新建立t7表

DROP TABLE IF EXISTS t7
CREATE TABLE t7(g GEOMETRY NOT NULL)ENGINE=MYISAM;
CREATE SPATIAL INDEX spatIdx  ON t7(g)

删除索引

MYSQL中使用ALTER TABLE或者DROP INDEX语句来删除索引，两者实现相同功能

1、使用ALTER TABLE删除索引

语法

ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;

ALTER TABLE book DROP INDEX UniqidIdx;

SHOW CREATE TABLE book;

CREATE TABLE `book` ( 
`bookid` int(11) NOT NULL,
`bookname` varchar(255) NOT NULL,
`authors` varchar(255) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
`comment` varchar(255) DEFAULT NULL,
`year_publication` year(4) NOT NULL,
KEY `BkNameIdx` (`bookname`),
KEY `BkAuAndInfoIdx` (`authors`(20),`info`(50))
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

可以看到，book表中已经没有名为UniqidIdx的唯一索引，删除索引成功「注意：AUTO_INCREMENT约束字段的唯一索引不能被删除！！」

2、使用DROP INDEX 语句删除索引

DROP INDEX index_name ON table_name;

DROP INDEX BkAuAndInfoIdx ON book;

SHOW CREATE TABLE book;
 CREATE TABLE `book` (        
    `bookid` int(11) NOT NULL, 
    `bookname` varchar(255) NOT NULL,     
    `authors` varchar(255) NOT NULL,      
    `info` varchar(255) DEFAULT NULL,     
    `comment` varchar(255) DEFAULT NULL,  
    `year_publication` year(4) NOT NULL,  
    KEY `BkNameIdx` (`bookname`)          
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

可以看到，复合索引BkAuAndInfoIdx已经被删除了

提示：删除表中的某列时，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。

如果索引中的所有列都被删除，则整个索引将被删除！！修改默认存储引擎

1.查看mysql存储引擎命令，在mysql>提示符下输入show engines;字段 Support为:Default表示默认存储引擎

2.设置InnoDB为默认引擎：在配置文件my.cnf中的 [mysqld] 下面加入default-storage-engine=INNODB 一句

3.重启mysql服务器：mysqladmin -u root -p shutdown或者 service mysqld restart 登录mysql数据库

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冰河从一名普通程序员，一路进阶成长为互联网资深技术专家，一直致力于分布式系统架构、微服务、分布式数据库、分布式事务与大数据技术的研究。在高并发、高可用、高可扩展性、高可维护性和大数据等领域拥有丰富的架构经验。对Hadoop，Storm，Spark，Flink等大数据框架源码进行过深度分析，并具有丰富的实战经验。

出版过四本畅销书《深入理解高并发编程：核心原理与案例实战》、《深入理解分布式事务：原理与实战》、《海量数据处理与大数据技术实战》、《MySQL技术大全：开发、优化与运维实战》。写了一本《深入理解高并发编程》电子书全网累计下载50W+，发布了一本全网首个开源的以实战案例为背景的《冰河的渗透实战笔记》电子书，全网五星好评。写的文章多次被微信公众号官方推荐。

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原始发表：2022-08-15，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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