十一、索引的创建与设计原则

11.1 索引的声明与使用

11.1.1 索引的分类

MySQL的索引包括普通索引、唯一性索引、全文索引、单列索引、多列索引和空间索引等。

从功能逻辑上说，索引主要有 4 种，分别是普通索引、唯一索引、主键索引、全文索引。

按照 物理实现 方式，索引可以分为 2 种：聚簇索引和非聚簇索引。

按照 作用字段个数进行划分，分成单列索引和联合索引

（1）普通索引

在创建普通索引时，不附加任何限制条件，只是用于提高查询效率。这类索引可以创建在 任何数据类型 中，其值是否唯一和非空，要由字段本身的完整性约束条件决定。建立索引以后，可以通过索引进行查询。

（2）唯一性索引

使用 UNIQUE参数 可以设置索引为唯一性索引，在创建唯一性索引时，限制该索引的值必须是唯一的，但允许有空值。在一张数据表里 可以有多个 唯一索引。

（3）主键索引

主键索引就是一种 特殊的唯一性索引，在唯一索引的基础上增加了不为空的约束，也就是 NOT NULL+UNIQUE，一张表里 最多只有一个 主键索引。

why? 这是由主键索引的物理实现方式决定的，因为数据存储在文件中只能按照一种顺序进行存储。

（4）单列索引

在表中的单个字段上创建索引。单列索引只根据该字段进行索引。单列索引可以是普通索引，也可以是唯一性索.还可以是全文索引。只要保证该索引只对应一个字段即可。一个表可以 有多个 单列索引,

（5）多列(组合、联合)索引

多列索引是在表的 多个字段组合 上创建一个索引。该索引指向创建时对应的多个字段，可以通过这几个字段进行查询，但是只有查询条件中使用了这些字段中的第一个字段时才会被使用。例如，在表中的字段id、name和gender上建立一个多列索引 idx_id_name_gender ，只有在査询条件中使用了字段id时该索引才会被使用。使用组合索引时遵循 最左前缀集合。

（6）全文索引

全文索引(也称全文检索)是目前 搜索引擎 使用的一种关键技术。它能够利用【分词技术 】等多种算法智能分析出文本文字中关键词的频率和重要性，然后按照一定的算法规则智能地筛选出我们想要的搜索结果。全文索引非常适合大型数据集，对于小的数据集，"它的用处比较小。

11.1.2 增加、删除索引

MySQL支持多种方法在单个或多个列上创建索引:在创建表的定义语句 CREATE IABLE 中指定索引列，使用ALTER TABLE语在存在的表上创建索引，或者使用 CREATE INDEX语句在已已存在的表上添加索引。

CREATE TABLE dept(
 dept_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
 dept_name VARCHAR(20)
 );
 CREATE TABLE emp(
 emp_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
 emp_name VARCHAR(20) UNIQUE,
 dept_id INT,
 CONSTRAINT emp_dept_id_fk FOREIGN KEY(dept_id) REFERENCES dept(dept_id)
 );
 
 # 查看索引
  SHOW INDEX FROM emp

这种通过在字段上声明 主键约束、外键约束、唯一性约束 会字段创建出索引！！(隐式方式)

显示的创建索引

CREATE TABLE table_name [col_name data_type] （
 	-- 字段信息
 [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] [INDEX | KEY] [index_name] (col_name [length]) [ASC | 
DESC]
）

UNIQUE 、 FULLTEXT 和 SPATIAL 为可选参数，分别表示唯一索引、全文索引和空间索引

• INDEX 与 KEY 为同义词，两者的作用相同，用来指定创建索引；
• index_name 指定索引的名称，为可选参数，如果不指定，那么MySQL默认col_name为索引名；
• col_name 为需要创建索引的字段列，该列必须从数据表中定义的多个列中选择；
• 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 指定升序或者降序的索引值存储。

创建表之后增加索引

ALTER TABLE table_name ADD [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] [INDEX | KEY] [index_name] (col_name[length],...) [ASC | DESC]
 
 -- 或者
 
CREATE [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] INDEX index_name
 ON table_name (col_name[length],...) [ASC | DESC]

删除索引

ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;
-- 或者
DROP INDEX index_name ON table_name

11.1.3 索引的设计原则

（1）哪些情况适合创建索引

1、字段的数值有唯一性的限制

业务上具有唯一特性的字段，即使是组合字段，也必须建成唯一索引。（来源：Alibaba）

说明：不要以为唯一索引影响了 insert 速度，这个速度损耗可以忽略，但提高查找速度是明显的。

2、频繁作为 WHERE 查询条件的字段

3、经常 GROUP BY 和 ORDER BY 的列

索引就是让数据按照某种顺序进行存储或检索，因此当我们使用 GROUP BY 对数据进行分组查询，或者 使用 ORDER BY 对数据进行排序的时候，就需要 对分组或者排序的字段进行索引。如果待排序的列有多 个，那么可以在这些列上建立 组合索引。

4、 UPDATE、DELETE 的 WHERE 条件列

5、DISTINCT 字段需要创建索引

6、多表 JOIN 连接操作时，创建索引注意事项:

首先， 连接表的数量尽量不要超过 3 张，因为每增加一张表就相当于增加了一次嵌套的循环，数量级增 长会非常快，严重影响查询的效率。

其次， 对 WHERE 条件创建索引，因为 WHERE 才是对数据条件的过滤。如果在数据量非常大的情况下， 没有 WHERE 条件过滤是非常可怕的。

最后， 对用于连接的字段创建索引，并且该字段在多张表中的 类型必须一致。比如 course_id 在 student_info 表和 course 表中都为 int(11) 类型，而不能一个为 int 另一个为 varchar 类型。

7、使用列的类型小的创建索引

我们这里所说的 类型大小 指的就是该类型表示的数据范围的大小

8、使用字符串前缀创建索引

在使用varchar作为索引时，一定要指明长度！！

9、区分度高(散列性高)的列适合作为索引

列的基数指的是某一列中不重复数据的个数，比方说某个列包含值2，5，8，2，5，8，2，5，8，虽然有9条记录，但该列的基数却是3。

也就是说，"在记录行数一定的情况下，列的基数越大，该列中的值越分散;列的基数越小，该列中的值越集中。"这个列的基数指标非常重要，直接影响我们是否能有效的利用索引。最好为列的基数大的列建立索引，为基数太小列的建立索引效果可能不好

可以使用公式 select count(distinct a)/count(*)from t1'计算区分度，越接近1越好，一般超过 33% 就算是比较高效的索引了。

10、使用最频繁的列放到联合索引的左侧

11、在多个字段都要创建索引的情况下，联合索引优于单值索引

（2）哪些情况不适合创建索引

1、 在where中使用不到的字段，不要设置索引

2. 数据量小的表最好不要使用索引

3、 有大量重复数据的列上不要建立索引

在学生表的“ 性别”字段上只有“男”与“女”两个不同值，因此无须建立索引。 反而会严重降低数据更新速度:如果建立索引，不但不会提高查询效率

4、避免对经常更新的表创建过多的索引

第一层含义:频繁更新的字段不一定要创建索引。因为更新数据的时候，也需要更新索引，如果索引太多，在更新索引的时候也会造成负担，从而影响效率。

第二层含义:避免对经常更新的表创建过多的索引，并且索引中的列尽可能少。此时，虽然提高了查询速度，同时却会降低更新表的速度。

5、不建议用无序的值作为索引

例如：UUID、身份证号、无需长字符串。。。

6、删除不再使用或者很少使用的索引

7、不要定义冗余或重复的索引