好程序員Java分享SQL語言之索引，前言：本章我們將學習MySQL中的索引，本文將從索引的作用、索引的分類、創(chuàng)建索引的語法、索引的使用策略以及索引的實現(xiàn)原理等方面帶大家了解索引。

索引的作用

索引的作用就是加快查詢速度，如果把使用了索引的查詢看做是法拉利跑車的話，那么沒有用索引的查詢就相當于是自行車。目前實際項目中表的數(shù)據(jù)量越來越大，動輒上百萬上千萬級別，沒有索引的查詢會變得非常緩慢，使用索引成為了查詢優(yōu)化的必選項目。

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索引的概念

索引其實是一種特殊的數(shù)據(jù)，也保存在數(shù)據(jù)庫文件中，索引數(shù)據(jù)保存著數(shù)據(jù)表中實際數(shù)據(jù)的位置。類似書籍前面的目錄，這個目錄就保存了書中各個章節(jié)的頁數(shù)，通過查看目錄我們可以快速定位章節(jié)的頁數(shù)，從而加快查找速度。

我們來看一段查詢語句：

select * from book where id = 1000000;

假設(shè)書籍表中有幾百萬行數(shù)據(jù)，沒索引的查詢會遍歷前面的100萬行數(shù)據(jù)找到結(jié)果，如果我們在id上建立主鍵索引，則直接在索引上定位結(jié)果，速度要快得多。

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索引的優(yōu)缺點

優(yōu)點：提高查詢速度

缺點：本身也是數(shù)據(jù)，會占用磁盤空間；索引的創(chuàng)建和維護也需要時間成本；進行刪除、更新和插入操作時，因為要維護索引，所以速度會降低。

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使用索引的語法

創(chuàng)建索引

建表的同時創(chuàng)建索引

create table 表名

(

字段名?類型,

...

字段名?類型,

index 索引名稱 (字段名)

);

建表后添加索引

alter table 表名 add index 索引名(字段名);

或

create index 索引名 on 表名(字段名);

刪除索引

alter table 表名 drop index 索引名;

或

drop index 索引名 on 表名;

查看表中的索引

show index from 表名;

查看查詢語句使用的索引

explain 查詢語句;

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索引的分類

索引按功能分為：

普通索引，在普通字段上建立的索引，沒有任何限制

主鍵索引，創(chuàng)建主鍵時，自動創(chuàng)建的索引，不能為空，不能重復

唯一索引，建立索引的字段數(shù)據(jù)必須是唯一的，允許空值

全文索引，在大文本類型（Text）字段上建立的索引

組合索引，組合多個列創(chuàng)建的索引，多個列不能有空值

代碼示例：

-- 創(chuàng)建書籍表

create table tb_book

(

-- 創(chuàng)建主鍵索引

id int primary key,

-- 創(chuàng)建唯一索引

title varchar(100) unique,

author varchar(20),

content Text,

time datetime,

-- 普通索引

index ix_title (title),

-- 全文索引

fulltext index ix_content(content),

-- 組合索引

index ix_title_author(title,author)

);

-- 建表后添加主鍵索引

ALTER TABLE tb_book?ADD PRIMARY KEY pk_id(id)；

-- 建表后添加唯一索引

ALTER TABLE tb_book?ADD UNIQUE index ix_title(title)；

-- 建表后添加全文索引

ALTER TABLE tb_book?ADD FULLTEXT index ix_content(content)；

-- 查詢時使用全文索引

SELECT * FROM tb_book MATCH(content) ANGAINST(‘勝利’);

-- 建表后添加組合索引

ALTER TABLE tb_book?ADD INDEX?ix_book(title,author)；

注意：創(chuàng)建組合索引時，要遵循”最左前綴”原則，把最常查詢、排序的字段放左邊，按重要性依次遞減。

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索引的使用策略

什么情況下要建立索引？

1）在經(jīng)常需要查詢和排序的字段上建立索引

2）數(shù)據(jù)特別多

什么情況下不要建立索引？

1）字段數(shù)據(jù)存在大量的重復，如：性別

2）數(shù)據(jù)很少

3）經(jīng)常需要增刪改的字段

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什么情況下索引會失效？

1）模糊查詢時，使用like ‘%張%’會失效，而like ‘張%’不會

2）使用is null或is not null查詢時

3）使用組合索引時，某個字段為null

4）使用or查詢多個條件時

5）在函數(shù)中使用字段時，如where year(time) = 2019

索引的結(jié)構(gòu)

不同的存儲引擎使用不同結(jié)構(gòu)的索引：

聚簇索引，InnoDB支持，索引的順序和數(shù)據(jù)的物理順序一致，類似新華字典中的拼音目錄排列和漢字排列順序一致，聚簇索引一個表中只能有一個。

非聚簇索引，MyISAM支持，索引順序和數(shù)據(jù)的物理順序不一致，類似新華字典中的偏旁部首目錄和漢字排列順序不一致，非聚簇索引表可以有多個。

索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要是：BTree和B+Tree

BTree的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下，是一種平衡搜索多叉樹，每個節(jié)點由key和data組成，key是索引的鍵，data是鍵對應的數(shù)據(jù)，在節(jié)點的兩邊是兩個指針，指向另外的索引位置，而所有的鍵都是排序過的，這樣在搜索索引時，可以使用二分查找，速度比較快，時間復雜度是h*log(n)，h是樹的高度，BTree是一種比較高效的搜索結(jié)構(gòu)。

B+Tree的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下，是BTree的升級版，區(qū)別是非葉子節(jié)點不在存儲具體的數(shù)據(jù)，只保存索引的鍵，數(shù)據(jù)保存到葉子節(jié)點中，并且葉子節(jié)點中沒有指針只有鍵和數(shù)據(jù)。B+Tree的優(yōu)點是：搜索效率更高，因為非葉子節(jié)點中沒有保存數(shù)據(jù)，就可以保存更多的鍵，每一層的鍵越多，樹的高度就會減少，這樣查詢速度就會提升。

總結(jié)

索引是提高查詢速度的重要手段，本章我們學習了索引的分類和創(chuàng)建語法，以及使用索引的策略，不是所有的表都適合創(chuàng)建索引，最后我們還學習了索引的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這樣大家對索引會有一個基本的認識。

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/14249543/2410066

總結(jié)

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