创建索引是提高数据库性能的重要手段,可以加速数据库的查询速度,合理的索引建立是mysql数据库设计的重要一环。本文就跟大家一起看看什么是数据库的索引,有哪些类型,有什么样的优缺点。
一、什么是索引
索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录,所有MySQL索引都以B-树的形式保存。如果没有索引,执行查询时MySQL必须从第一个记录开始扫描整个表的所有记录,直至找到符合要求的记录。表里面的记录数量越多,这个操作的代价就越高。如果作为搜索条件的列上已经创建了索引,MySQL无需扫描任何记录即可迅速得到目标记录所在的位置。
例如有三张表分别是t1、t2、t3,每个表都有字段a1、a2、a3,分别存储1-1000数字,执行
select a1,a2,a3 from t1,t2,t3 where a1=a2 and a2=a3;
如果在无索引的情况下查询,那么MySQL会先查找出3个表的所有组合,最后得出与where匹配的所有行。所有的组合为1000x1000x1000种可能,这样查询起来就会非常慢。
如果给a1,a2,a3分别加上索引,那么查询过程如下:
1、从t1表中选择第一行
2、使用t2表上的索引,直接定位到与t1表中第一行值相同的行
3、使用t3表上的索引,直接定位到与t2表中当前行的值相等的行
重复上述步骤,直至找出所有满足条件的结果
显然使用索引后mysql需要处理的记录少了很多,大大提升了查询的效率。
二、索引的类型
1、普通索引类型
普通索引类型没有唯一性限制。
2、唯一性索引
唯一性索引和“普通索引”基本相同,但有一个区别:索引列的所有值都只能出现一次,即值必须唯一。
3、主键
主键是一种唯一性索引,但它必须指定为“PRIMARY KEY”。
4、用 ALTER TABLE 创建普通索引、UNIQUE索引或PRIMARY KEY索引
ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name (column_list);
ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE (column_list);
ALTER TABLE table_name ADD PRIMARY KEY (column_list);
5、用CREATE INDEX 对表增加普通索引或UNIQUE索引
CREATE INDEX index_name ON table_name (column_list);
CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name (column_list);
不能用CREATE INDEX创建PRIMARY KEY索引。
6、删除索引
DROP INDEX index_name ON talbe_name;
ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;
ALTER TABLE table_name DROP PRIMARY KEY;
第3条语句只在删除PRIMARY KEY索引时使用,因为一个表只可能有一个PRIMARY KEY索引,因此不需要指定索引名。如果没有创建PRIMARY KEY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。
如果从表中删除了某列,则索引会受到影响。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。
三、单列索引与多列索引
索引可以是单列索引,也可以是多列索引。下面我们通过具体的例子来说明这两种索引的区别。假设有这样一个people表:CREATETABLE people ( peopleid SMALLINT NOT NULL AUTO_INCREMENT, firstnameCHAR(50) NOT NULL, lastname CHAR(50) NOT NULL, age SMALLINT NOT NULL,townid SMALLINT NOT NULL, PRIMARY KEY (peopleid) );下面是我们插入到这个people表的数据:
这个数据片段中有四个名字为“Mikes”的人(其中两个姓Sullivans,两个姓McConnells),有两个年龄为17岁的人,还有一个名字与众不同的Joe Smith。
这个表的主要用途是根据指定的用户姓、名以及年龄返回相应的peopleid。例如,我们可能需要查找姓名为Mike、Sullivan、年龄17岁用户的peopleid
(SQL命令为SELECT peopleid FROM people WHEREfirstname=‘Mike’ AND lastname=‘Sullivan’ ANDage=17;)。
由于我们不想让MySQL每次执行查询就去扫描整个表,这里需要考虑运用索引。
首先,我们可以考虑在单个列上创建索引,比如firstname、lastname或者age列。
如果我们创建firstname列的索引(ALTERTABLE people ADD INDEX firstname(firstname);),MySQL将通过这个索引迅速把搜索范围限制到那些firstname='Mike’的记录,然后再在这个“中间结果集”上进行其他条件的搜索:
它首先排除那些lastname不等于“Sullivan”的记录,然后排除那些age不等于17的记录。当记录满足所有搜索条件之后,MySQL就返回最终的搜索结果。
由于建立了firstname列的索引,与执行表的完全扫描相比,MySQL的效率提高了很多,但我们要求MySQL扫描的记录数量仍旧远远超过了实际所需要的。
虽然我们可以删除firstname列上的索引,再创建lastname或者age列的索引,但总地看来,不论在哪个列上创建索引搜索效率仍旧相似。
为了提高搜索效率,我们需要考虑运用多列索引。如果为firstname、lastname和age这三个列创建一个多列索引,MySQL只需一次检索就能够找出正确的结果!
下面是创建这个多列索引的SQL命令:ALTER TABLE people ADD INDEX fname_lname_age (firstname,lastname,age);
由于索引文件以B-树格式保存,MySQL能够立即转到合适的firstname,然后再转到合适的lastname,最后转到合适的age。
在没有扫描数据文件任何一个记录的情况下,MySQL就正确地找出了搜索的目标记录!
那么,如果在firstname、lastname、age这三个列上分别创建单列索引,效果是否和创建一个firstname、lastname、age的多列索引一样呢?
答案是否定的,两者完全不同。当我们执行查询的时候,MySQL只能使用一个索引。如果你有三个单列的索引,MySQL会试图选择一个限制最严格的索引。但是,即使是限制最严格的单列索引,它的限制能力也肯定远远低于firstname、lastname、age这三个列上的多列索引。
四、最左前缀
多列索引还有另外一个优点,它通过称为最左前缀(LeftmostPrefixing)的概念体现出来。
继续考虑前面的例子,现在我们有一个firstname、lastname、age列上的多列索引,我们称这个索引为fname_lname_age。
当搜索条件是以下各种列的组合时,MySQL将使用fname_lname_age索引:
firstname,lastname,age
firstname,lastname
firstname
从另一方面理解,它相当于我们创建了(firstname,lastname,age)、(firstname,lastname)以及(firstname)这些列组合上的索引。
下面这些查询都能够使用这个fname_lname_age索引:
SELECTpeopleid FROM people WHERE firstname=‘Mike’ AND lastname=‘Sullivan’ ANDage=‘17’;
SELECT peopleid FROM people WHERE firstname=‘Mike’ ANDlastname=‘Sullivan’;
SELECT peopleid FROM people WHERE firstname=‘Mike’;
SELECT peopleid FROMpeople WHERE lastname=‘Sullivan’;
SELECT peopleid FROM people WHEREage=‘17’;
SELECT peopleid FROM people WHERE lastname=‘Sullivan’ ANDage=‘17’;
五、索引的缺点
到目前为止,我们讨论的都是索引的优点。事实上,索引也是有缺点的。
首先,索引要占用磁盘空间。通常情况下,这个问题不是很突出。但是,如果你创建每一种可能列组合的索引,索引文件体积的增长速度将远远超过数据文件。如果你有一个很大的表,索引文件的大小可能达到操作系统允许的最大文件限制。
第二,对于需要写入数据的操作,比如DELETE、UPDATE以及INSERT操作,索引会降低它们的速度。这是因为MySQL不仅要把改动数据写入数据文件,而且它还要把这些改动写入索引文件。
本文总结自:
https://www.jianshu.com/p/a8a12bae3841
https://www.cnblogs.com/tianhuilove/archive/2011/09/05/2167795.html
作者博客:https://blog.csdn.net/k_young1997/article/details/88852962
最后小编考考大家对索引的理解,这可是数据库工程师面试常问的问题哦
关于MySQL中索引的缺点,描述正确的是?(多选)
A. 创建索引可以加快查询速度
B. 创建索引会占用更多的磁盘空间
C. 创建索引和维护索引要耗费时间
D. 索引有利于提升数据库的性能
正确答案是?
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