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浅谈Mysql索引

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文章原创于公众号：程序猿周先森。本平台不定时更新，喜欢我的文章，欢迎关注我的微信公众号。

我们都知道，数据库索引可以帮助我们更加快速的找出符合的数据，但是如果不使用索引，Mysql则会从第一条开始查询，直到查询到符合的数据，这样也会导致一个问题：如果没有添加索引，表中数据很大则查询数据花费的时间更多。而这时候我们为字段添加一个索引，Mysql就会快速搜索数据，可以节省大量时间。MyISAM和InnoDB是最经常使用的两个存储引擎，MyISAM和InnoDB索引都是采用B+树的数据结构，那B树和B+树的区别是什么呢？

B树

B树是一种多路搜索树，搜索时从根节点开始，对节点内的有序关键字进行二分查找，如果命中则结束搜索，否则根据搜索大小结果进入左右子节点重复搜索，直到找到搜索结果。

特点：

  • 关键字分布在B树所有节点。

  • 关键字不会重复出现在多个节点。

  • 搜索可能在非叶子节点就结束。

B+树

B+树实际上是一种特殊的B树，和B树感官最明显的一个不同点在于B+树关键字只会出现在叶子结点中，并且关键字在链表中是有序的，也就是B+树的搜索最后只会在叶子结点中命中结果，那非叶子结点在B+树充当什么角色呢？非叶子节点在B+树中相当于是叶子结点的索引，而叶子结点是存储关键字数据的数据层。既然Mysql索引采用B+树的数据结构，那么相比于B树，B+树做索引的优势在哪里呢：

  • 磁盘读写代价更低。

  • 查询效率更稳定。

  • 遍历元素效率高。

讲完了B树和B+树的概念，接下来就需要开始谈谈索引了。其实Mysql索引的数据结构有两种：B+树、Hash。但是在MyISAM和InnoDB存储引擎当中只能使用B+树，索引其实总共可以分为四类：

  • 单列索引：单列索引有三种，包括普通索引、唯一索引、主键索引

  • 组合索引

  • 全文索引

  • 空间索引

单列索引

单列索引，顾名思义就是一个索引只能作用于单列，但是一个数据表可以同时拥有多个单列索引。单列索引一共有三种：普通索引、唯一索引、主键索引。

普通索引：

基本的索引类型，不会对数据加入任何限制，一样允许添加了普通索引的普通索引的数据列存在空值或重复值，添加普通索引的目的只是为了查询数据会更快一点。

唯一索引：

对单列添加唯一索引，就代表这个列只能是唯一值，比如用户表用户名可以添加唯一索引，这样用户名必须是唯一值，但是可以为空值。

主键索引：

其实就是在唯一索引的基础上，不允许列出现空值的存在。

组合索引

选中数据表的多列组合然后创建索引，但是组合索引并不是说创建成功都可以被使用，而是需要遵循最左前缀集合。也就是只有在查询条件中使用了这些字段的左边字段，组合索引才会生效。下面我们举个例子来解释下什么叫做最左前缀。

首先创建一个表test_10_09,并且将id, username, sex三个列组合然后添加索引。

CREATE TABLE test_10_09 (id INT NOT NULL,username VARCHAR (20) NOT NULL,idcard VARCHAR (18),sex VARCHAR (3) NOT NULL,INDEX MultiIdx (id, username, sex))

我们说组合索引想要生效需要满足最左前缀。那什么叫做最左前缀呢？最左前缀其实就是利用组合索引中最左边的列来匹配数据，以上面的例子我们可以看到，组合索引最左边的列是id，所以说如果我们查询的条件不包括id，也就是不满足最左前缀原则，这时候查询操作是无法利用到我们创建的组合索引的。我们可以使用EXPLAIN指令来测试查询条件带与不带id会有什么效果：

可以看到我们带id查询可以通过索引去查询，但是查询不带id查询无法触发最左前缀原则，于是组合索引并没有生效。

全文索引

全文索引其实就是字面意思，使用全文索引可以在一连串文字中通过某个关键词，就可以找到包含字段的记录行。但是全文索引有着很多限制：

  • 在InnoDB存储引擎不支持使用，只允许在MyISAM存储引擎中使用。

  • 全文索引只能在char、varchar、text三种类型的数据列使用。

  • 所搜的关键字默认至少要4个字符。

  • 全局索引要借助MATCH函数。

空间索引

  • mysql 5.7开始支持空间索引。空间索引一般是适用于包含空间操作的系统，比如游戏开发。

  • 空间索引只能在GEOMETRY、POINT、LINESTRING、POLYGON4种空间数据类型的数据列使用。并且添加空间索引的数据列必须非空。

  • 在创建空间索引必须使用SPATIAL关键字。

索引优点

  • 数据表的所有数据列都可以添加索引。

  • 使用唯一索引或者主键索引可以保证数据的唯一性。

  • 使用索引可以提高查询数据的效率和性能。

索引缺点

  • 使用索引会占用一定的物理空间。

  • 数据插入以及修改都需要维护索引，会影响性能。

索引使用原则

  • 经常需要插入或者更新操作的表不宜设置太多索引，因为数据插入以及修改都需要维护索引，会影响性能。

  • 数据量少的表不建议添加索引，否则可能反而降低查询效率及性能。

  • 在列取值范围比较少时不使用索引，比如专业名只有三个取值，使用索引意义确实不大。

  • 组合索引将最经常使用的列放在第一列，保证组合索引能满足最左前缀的要求。

  • 如果列取值唯一，可以为字段添加唯一性索引，提高查询效率。

  • 索引尽量添加在数据量比较少的列上面，比如varchar(100)检索效率肯定没有varchar(30)来得快，所以说数据量多的列添加索引查询效率会更慢。

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