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数据库索引

1. 什么是索引?

数据库索引，是数据库管理系统中一个排序的数据结构，以协助快速查询和排序。索引的实现通常使用B-树或其变种的B+树。

2. 为什么要创建索引？

  • 通过建立唯一索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性；
  • 可以大大加快数据检索速度（主要原因）；
  • 可以加速表与表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面有重要作用；
  • 可以在检索数据时，大大减少查询中分组和排序花费的时间；
  • 使用索引可以在查询过程中使用优化隐藏器，提高系统性能。

3. 索引存在不利的方面

  • 创建和维护索引需要耗费时间，且会随着数据量的增加而增加；
  • 创建索引需要占物理空间，聚集索引占空间更大；
  • 对表中的数据进行增删改时，索引也需要动态维护。

4. 索引的使用场景

需要创建索引 不应该创建索引
1.经常需要搜索的列 1.查询中很少使用或者参考的列
2.经常用在连接上的列 2.只有很少数值的列（如：性别）
3.作为主键的列 3.定义为text, image, bit数据类型的列
4.经常需要根据范围搜索的列 4.修改性能远远大于检索性能时
5.经常需要排序的列
6.经常在Where子句中的列

5. 索引的分类

  • 普通索引

    最基本的数据库索引，没有任何限制；

  • 唯一索引

    要求索引列的值必须唯一，但允许空值；

  • 主键索引

是一种特殊的唯一索引，不允许空值，一般在创建表的时候同时创建主键索引；

  • 聚集索引

    聚集索引中，各行的物理顺序与索引键值的逻辑顺序一致，且每张表最多只能有一个聚集索引。创建聚集索引要花更长的时间。（A,B,C）相当于分别建立了（A,B,C）,（A,B）, (A) 三种组合的索引。

聚集与否
类别 解释
聚集索引 表数据按照索引的顺序来存储，叶子节点即存储了真实的数据行
非聚集索引 表数据存储与索引顺序无关，叶子节点包含索引字段值及指向数据页数据行的逻辑指针
Mysql索引分类 复杂维度

索引是在Mysql的存储引擎层实现的，而不是在服务层实现的。所以每种存储引擎的索引并不完全相同

类别 解释
B-Tree索引 最常见的索引类型，大部分引擎都支持B-Tree索引
Hash索引 即使用列的Hash值作为索引查找，只用Memory引擎支持，使用场景简单
R-Tree索引 MyISAM的一种特殊索引，主要用于地理空间数据类型
Full-text 全文索引，MyISAM 和 InnoDB 支持

6. 为什么索引数据结构选择B-树或B+树？

​ 索引文件很大，一般存储在磁盘上，而磁盘I/O十分耗时。使用索引的过程中要尽可能地减少查找过程中磁盘I/O的次数。B+树作为多路查找树，高度小，磁盘I/O次数少。数据库系统巧妙地应用磁盘预读原理，将一个结点的大小设置为一页，所以每个节点一次I/O就可以完全载入。而红黑树类似的结构，高度更深，且逻辑上很近的节点物理上也可能很远，无法利用局部性。

7. 如何创建索引？

CREATE INDEX indexName ON mytable(username(length));                                  //普通索引
CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length));                           //唯一索引
CREATE TABLE mytable(ID INT NOT NULL,username VARCHAR(16) NOT NULL,PRIMARY KEY(ID) ); //主键索引
ALTER TABLE mytable ADD INDEX indexName (username(16),time(10))                       //聚集索引

8. 何时会发生索引失效？

  • 隐式转换导致索引失效；
  • 对索引列进行计算导致索引失效；
  • like "%_" 百分号在前；
  • 索引字段进行判空查询时；
  • 复合索引中的前导列没有被作为查询条件；
  • 判断索引列是否不等于某个值时。

9. MySQL存储引擎

特点 MyISAM InnoDB
存储限制 无 64TB
事务安全 支持
锁机制 表锁 行锁
B树索引 支持 支持
哈希索引 支持
全文索引 支持
数据缓存 支持
支持外键 支持
操作效率 高 低

备注：最新版本的MySQL默认的存储引擎是InnoDB。count(*)操作，因为MyISAM内置了计数器，所以更快，InnnoDB需要扫描全表。