索引的限制
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每个表最多可以有 16 个索引(InnoDB 表的限制)。
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单个索引最多可以包含 16 列。
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索引列的最大长度为 767 字节(对于
CHAR
,VARCHAR
, 和BINARY
类型),3072 字节(对于BLOB
类型)。
索引的使用场景
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普通索引:适用于一般的查询场景。
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主键索引:作为表的唯一标识符,用于快速查找记录。
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唯一索引:用于确保某一列或多列的值是唯一的,例如作为唯一标识符。
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全文索引:用于全文检索,例如搜索引擎。
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组合索引:用于加速涉及多个列的查询。
索引的性能考量
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写操作:索引会增加写操作的开销,因为每次插入或更新数据时都需要更新索引。
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读操作:合理的索引可以极大地提高查询速度,特别是对于大型表。
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索引维护:定期分析和优化索引以保持最佳性能。
创建索引
创建索引时的注意事项
- 选择性高的列更适合创建索引。
- 尽量避免在经常修改的列上创建索引。
- 使用前缀索引来减少索引的大小和提高性能(适用于较长的字符串列)。
创建表时创建索引
CREATE TABLE table_name(-- 字段定义-- ...-- 主键本身也是一种索引(注:也可以在上面的创建字段时使该字段主键自增)PRIMARY KEY ('column1'),
-- 创建唯一索引UNIQUE INDEX ('column2'),
-- 创建单例索引INDEX ('column3'),
-- 创建组合索引INDEX ('column4', 'column5', ...)
)ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8
在已经存在的表中创建索引
使用 ALTER TABLE
语句为表创建索引
ALTER TABLE table_name
ADD [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] INDEX | KEY
[index_name] (column [(长度)] [ASC | DESC]) [USING 索引方法];
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UNIQUE
:可选。表示索引为唯一性索引。 -
FULLTEXT
:可选。表示索引为全文索引。 -
SPATIAL
:可选。表示索引为空间索引。 -
INDEX
和KEY
:用于指定字段为索引,两者选择其中之一就可以了,作用是一样的。 -
index_name
:可选。给创建的索引取一个新名称。索引名称应具有唯一性,以免与其他索引发生冲突。若不指定名称,MySQL 会默认生成一个索引名称。 -
column
:指定索引对应的字段的名称,该字段必须是前面定义好的字段。 -
长度
:可选。指索引的长度,必须是字符串类型才可以使用。 -
ASC
:可选。表示升序排列。 -
DESC
:可选。表示降序排列。 -
索引方法默认使用 B+Tree。
普通索引 INDEX
普通索引是最基本的索引类型,可以加速对表中任意列的查询。
- 语法:
ALTER TABLE table_name
ADD INDEX index_name ('column');
主键索引 PRIMARY KEY
主键索引用于标识表中的每一行记录,它是唯一的且不允许为空。
- 语法:
ALTER TABLE table_name
ADD
PRIMARY KEY ('column');
唯一索引 UNIQUE
唯一索引确保索引列中的值是唯一的(除了NULL值,NULL值不受唯一性约束限制)。
- 语法:
ALTER TABLE table_name
ADD
UNIQUE (column_list);
全文索引 FULLTEXT
全文索引用于支持全文搜索,适用于文本内容的搜索。
- 语法:
ALTER TABLE table_name
ADD
FULLTEXT index_name (column_list);
组合索引
组合索引是在多个列上建立的索引,可以用于加速涉及这些列的查询。
ALTER TABLE table_name
ADD
INDEX index_name ('column1','column2',...);
空间索引 SPATIAL
使用空间索引,需要确保 MySQL 数据库版本支持地理空间功能,并且已经安装了适当的地理空间库。从 MySQL 5.7 版本开始,InnoDB 开始提供对空间索引的支持。
ALTER TABLE table_name
ADD
SPATIAL index_name (column_list);
添加索引
使用 CREATE INDEX
语句,能够在已存在的表中增加除主键索引之外的其他索引,必须为索引设置索引名,且不能用 CREATE INDEX
语句创建 PRIMARY KEY
索引。
CREATE [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] INDEX
index_name ON table_name (column_list)
[USING 索引方法];
普通索引
CREATE INDEX index_name ON table_name ('column');
组合索引
CREATE INDEX index_name ON table_name ('column1','column2',...)
唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name (column_list)
全文索引
CREATE FULLTEXT INDEX index_name ON table_name (column_list)
空间索引
空间索引用于地理空间数据,支持空间查询和地理坐标搜索。
CREATE SPATIAL INDEX index_name ON table_name (column_list)
- 注意:空间索引通常应用于
GEOMETRY
类型的列。
删除索引
删除索引可以使用 ALTER TABLE
或 DROP INDEX
语句来实现,并且 DROP INDEX
可以在 ALTER TABLE
内部作为一条语句处理
DROP INDEX index_name on table_name;
-- 删除指定索引
ALTER TABLE table_name
DROP INDEX index_name;-- 删除主键索引
ALTER TABLE table_name
DROP PRIMARY KEY;
执行 DROP PRIMARY KEY
语句时,因为一个表只可能有一个主键索引,因此不需要指定索引名。如果没有创建主键索引,但表具有一个或多个 UNIQUE
索引,则 MySQL 将删除第一个 UNIQUE
索引。
如果从表中删除某列,则索引会受影响。对于多列组合的索引,如果删除其中的某列,则该列也会从索引中删除。如果删除组成索引的所有列,则整个索引将被删除。
查看索引
查看建立的索引
可以使用 SQL 语句或直接使用工具查看表中已经建立的索引
SHOW INDEX FROM table_name;
查看SQL语句对索引的使用情况
在 SELECT
语句前加上 EXPLAIN
,可查看 SQL 语句对索引的使用情况,即查询 SQL 的查询执行计划。
执行如下语句:
EXPLAIN SELECT * FROM book WHERE price < 30;
查询结果:
也可以使用 SQL 工具查看,如:Navicat 中的“解释”选项即可查看。
使用索引
单例索引
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当查询只涉及到其中的一个字段时,会使用到该字段指定的索引
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使用多个索引时,先使用哪个索引后使用哪个索引,是由 MySQL 的优化器经过一些列计算后作出的抉择。
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涉及到多个索引字段时,如果这些索引字段中,存在主键索引,那么只会使用该索引(MYSQL 优化器会选出并先执行“最严”的索引)
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涉及到多个索引字段时,如果这些索引字段中,不存在主键索引的话,那么就会使用这些字段对应的索引(如果通过其中的部分索引就能准确定位的话,那么其余的索引就不再被使用)
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当对索引字段进行 > > >, < < <, > = >= >=, < = <= <=,
NOT IN
,BETWEEN
…… AND ……
,函数(索引字段),LIKE
模糊查询%
在字段前时,不会使用该索引。
组合索引
在实际使用时,如果查询涉及到多列,我们一般都不会将这些列一一创建为单列索引,而是将这些列创建为组合索引。
最左前缀原则
最左前缀原则是数据库中一个重要的索引规则,用于指导在有多个列上的复合索引中,如何使用索引进行查询。
最左前缀原则规定:在尝试使用复合索引进行查询时,必须按照索引中列的顺序依次指定,并且查询条件中连续的列必须是索引的左侧列,不能跳过左侧列,否则该索引将无法使用。
例如,如果一个复合索引包含了两个列 (A, B)。那么,如果我们要使用这个索引来查询数据,必须符合以下条件:
- 要查询的列至少包含前两个索引列 A 和 B。
- 查询条件中必须包含 A 列,否则无法使用索引。
- 如果查询条件中包含了 A 和 B 列,则可以使用复合索引完成查询操作。否则,只能使用单独的 A 列索引或者全表扫描。
最左前缀原则的意义在于,保证复合索引的效率。因为索引是按照列的顺序构建的,只有按照规则使用索引,才能最大限度地利用索引,提高查询效率。如果不遵循最左前缀原则,那么即使建立了复合索引,也无法使用该索引,会导致查询效率降低,需要花费更多的时间和资源。
MySQL 5.7 开始,会自动优化,将条件优化为按组合索引的顺序进行查询。
如:假设组合索引为 A,B,C,会把查询列中的 C,B,A 优化为 A,B,C 使之完全遵循最左原则;会把 C,A 优化为 A,C 使之部分遵循最左原则。即:SQL语句中的对应条件的先后顺序无关。
最左原则的使用情况
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完全满足最左原则:即时条件中字段的顺序与索引不同,也满足最左原则,此时会使用组合索引
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部分满足最左原则:假设索引为(A,B,C),查询列条件为 A,C,此时 A满足最左原则,而 C 不满足最左原则,此时 A 会使用组合索引,而 C 不使用组合索引。
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满足(部分满足)最左原则的字段里,有字段不满足“索引”自身的使用规范:如果 SQL 语句里的字段里,有字段满足了最左原则,这些字段会使用组合索引,但是某些字段不满足“索引”自身的使用规范(如使用比较操作符等),这些字段不会使用组合索引。
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不满足最左原则:假设索引为(A,B,C),查询列条件为 B,C,此时不满足最左原则,不会使用组合索引。
聚簇索引与非聚簇索引
每个 InnoDB 表具有一个特殊的索引称为 聚簇索引(主索引)(也叫聚集索引,聚类索引,簇集索引)。
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如果表上定义有主键,该主键索引就是聚簇索引。
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如果未定义主键,MySQL 取第一个唯一索引(UNIQUE)而且只含非空列(NOT NULL)作为主键,InnoDB 使用它作为聚簇索引。
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如果没有这样的列,InnoDB 就自己产生一个这样的 ID 值,它有六个字节,而且是隐藏的,使其作为聚簇索引。
表中的聚簇索引(clustered index )就是一级索引,除此之外,表上的其他非聚簇索引都是二级索引,又叫 非簇状索引(辅助索引)(secondary indexes)。
回表
当二级索引无法直接查询到 SQL 中 SELECT
需要的所有列的数据时,会通过二级索引查询到聚簇索引(即:一级索引)后,再根据聚簇索引,查询到二级索引中无法提供的数据。
这种通过二级索引查询出一级索引,再通过一级索引查询二级索引中无法提供的数据的过程,就叫做回表。
当无需回表时,不遵循最左原则也是会走组合索引