详细介绍MySQL数据库索引知识

下面讲讲关于MySQL数据库索引知识，文字的奥妙在于贴近主题相关。所以，闲话就不谈了，我们直接看下文吧，相信看完MySQL数据库索引知识这篇文章你一定会有所受益。

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MySQL数据库------索引

一、索引的介绍

数据库中专门用于帮助用户快速查找数据的一种数据结构。类似于字典中的目录，查找字典内容时可以根据目录查找到数据的存放位置吗，然后直接获取。

二 、索引的作用

约束和加速查找

三、常见的几种索引：

普通索引，唯一索引，主键索引（这几个都是单列）

联合索引（多列），比如：联合主键索引、联合唯一索引、联合普通索引

无索引和有索引的区别以及建立索引的目的

无索引： 从前往后一条一条查询
有索引：创建索引的本质，就是创建额外的文件（某种格式存储，查询的时候，先去格外的文件找，定好位置，然后再去原始表中直接查询。但是创建索引越多，会对硬盘也是有损耗。

建立索引的目的：

a.额外的文件保存特殊的数据结构
b.查询快，但是插入更新删除依然慢
c.创建索引之后，必须命中索引才能有效

索引的种类

hash索引和BTree索引
（1）hash类型的索引：查询单条快，范围查询慢
（2）btree类型的索引：b+树，层数越多，数据量指数级增长（我们就用它，因为innodb默认支持它）

3.1 普通索引

作用：仅有一个加速查找

create table userinfo(
   nid int not null auto_increment primary key,
   name varchar(32) not null,
   email varchar(64) not null,
   index ix_name(name)      ###这里是索引
);

创建表+普通索引

create index 索引的名字 on 表名(列名)普通索引

删除索引

drop index 索引的名字 on 表名

查看索引

show index from 表名

3.2 唯一索引

 唯一索引有两个功能：加速查找和唯一约束（可含null）

创建表+唯一索引

create table userinfo(
   id int not null auto_increment primary key,
   name varchar(32) not null,
   email varchar(64) not null,
   unique  index  ix_name(name)     ###这里是索引
);

create unique index 索引名 on 表名(列名)唯一索引

删除唯一索引

drop unique index 索引名 on 表名

3.3 主键索引

主键索引有两个功能： 加速查找和唯一约束（不含null）

create table userinfo(
    id int not null auto_increment primary key,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    unique  index  ix_name(name)
);
或者
create table userinfo(
    id int not null auto_increment,
    name varchar(32) not null,
    email varchar(64) not null,
    primary key(nid),
    unique  index  ix_name(name)
);

创建表+主键索引

alter table 表名 add primary key(列名);主键索引

删除主键索引

alter table 表名 drop primary key;
alter table 表名  modify  列名 int, drop primary key;

3.4 组合索引

 组合索引是将n个列组合成一个索引

 其应用场景为：频繁的同时使用n列来进行查询，如：where name = 'John' and email = 'John@qq.com'。

create index 索引名 on 表名(列名1,列名2);

主键索引

alter table 表名 add primary key(列名);

删除主键索引

alter table 表名 drop primary key;
alter table 表名  modify  列名 int, drop primary key;

3.4 组合索引

 组合索引是将n个列组合成一个索引

 其应用场景为：频繁的同时使用n列来进行查询，如：where name = 'john' and email = 'john@qq.com'。

create index 索引名 on 表名(列名1,列名2);

四、索引名词

#覆盖索引：在索引文件中直接获取数据
例如：
select name from userinfo where name = 'john50000';
 #索引合并：把多个单列索引合并成使用
例如：
select * from  userinfo where name = 'john13131' and id = 13131;

数据库表中添加索引后确实会让查询速度起飞，但前提必须是正确的使用索引来查询，如果以错误的方式使用，则即使建立索引也会不奏效。五、正确使用索引的情况

使用索引，我们必须知道：

  （1）创建索引 

  （2）命中索引

  （3）正确使用索引

准备：

#1. 准备表
create table userinfo(
    id int,
    name varchar(20),
    gender char(6),
    email varchar(50)
);
 #2. 创建存储过程，实现批量插入记录
delimiter $$ #声明存储过程的结束符号为$$
create procedure auto_insert1()
BEGIN
    declare i int default 1;
    while(i<3000000)do
        insert into userinfo values(i,concat('john',i),'male',concat('jack',i,'@john.com'));
        set i=i+1;
    end while;
END$$ #$$结束
delimiter ; #重新声明分号为结束符号

 #3. 查看存储过程
    show create procedure auto_insert1\G
 #4. 调用存储过程
    call auto_insert1();
 准备300w条数据

- like '%xx'
    select * from userinfo where name like '%al';
- 使用函数
    select * from userinfo where reverse(name) = 'john333';
- or
    select * from userinfo where id = 1 or email = 'john122@john.com';
    特别的：当or条件中有未建立索引的列才失效，以下会走索引
            select * from userinfo where id = 1 or name = 'john1222';
            select * from userinfo where id = 1 or email = 'john122@john.com' and name = 'john112'
- 类型不一致
    如果列是字符串类型，传入条件是必须用引号引起来，不然...
    select * from userinfo where name = 999;
- !=
    select count(*) from userinfo where name != 'john'
    特别的：如果是主键，则还是会走索引
        select count(*) from userinfo where id != 123
- >
    select * from userinfo where name > 'john'
    特别的：如果是主键或索引是整数类型，则还是会走索引
        select * from userinfo where id > 123
        select * from userinfo where num > 123
- order by
    select email from userinfo order by name desc;
    当根据索引排序时候，选择的映射如果不是索引，则不走索引
    特别的：如果对主键排序，则还是走索引：
        select * from userinfo order by nid desc;
  - 组合索引最左前缀
    如果组合索引为：(name,email)
    name and email       -- 使用索引
    name                 -- 使用索引
    email                -- 不使用索引

什么是最左前缀呢？

最左前缀匹配：
    create index ix_name_email on userinfo(name,email);
    select * from userinfo where name = 'john';
    select * from userinfo where name = 'john' and email='john@john.com';
    select * from userinfo where  email='john@john.com';
 如果使用组合索引如上，name和email组合索引之后，查询
（1）name和email ---使用索引
（2）name        ---使用索引
（3）email       ---不适用索引
对于同时搜索n个条件时，组合索引的性能好于多个单列索引
******组合索引的性能>索引合并的性能*********

六、索引的注意事项

(1)避免使用select *
(2)count(1)或count(列) 代替count(*)
(3)创建表时尽量使用char代替varchar
(4)表的字段顺序固定长度的字段优先
(5)组合索引代替多个单列索引（经常使用多个条件查询时）
(6)尽量使用短索引 （create index ix_title on tb(title(16));特殊的数据类型 text类型）
(7)使用连接（join）来代替子查询
(8)连表时注意条件类型需一致
(9)索引散列（重复少）不适用于建索引，例如：性别不合适

七、执行计划

explain + 查询SQL - 用于显示SQL执行信息参数，根据参考信息可以进行SQL优化　

mysql> explain select * from userinfo;
+----+-------------+----------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------+
| id | select_type | table    | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows    | Extra |
+----+-------------+----------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------+
|  1 | SIMPLE      | userinfo | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 2973016 | NULL  |
+----+-------------+----------+------+---------------+------+---------+------+---------+-------+
 mysql> explain select * from (select id,name from userinfo where id <20) as A;
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table      | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | Extra       |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
|  1 | PRIMARY     |  | ALL   | NULL          | NULL    | NULL    | NULL |   19 | NULL        |
|  2 | DERIVED     | userinfo   | range | PRIMARY       | PRIMARY | 4       | NULL |   19 | Using where |
+----+-------------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+-------------+
rows in set (0.05 sec)

select_type：
查询类型
    SIMPLE          简单查询
    PRIMARY         最外层查询
    SUBQUERY        映射为子查询
    DERIVED         子查询
    UNION           联合
    UNION RESULT    使用联合的结果
     table：
    正在访问的表名
type：
    查询时的访问方式，性能：all < index < range < index_merge < ref_or_null < ref < eq_ref < system/const
    ALL 全表扫描，对于数据表从头到尾找一遍
    select * from userinfo;
    特别的：如果有limit限制，则找到之后就不在继续向下扫描
       select * from userinfo where email = 'john@john.com'
       select * from userinfo where email = 'john112@john.com' limit 1;
       虽然上述两个语句都会进行全表扫描，第二句使用了limit，则找到一个后就不再继续扫描。
 INDEX ： 全索引扫描，对索引从头到尾找一遍
    select nid from userinfo;
 RANGE： 对索引列进行范围查找
    select *  from userinfo where name < 'john';
    PS:
        between and
        in
        >   >=  <   <=  操作
        注意：!= 和 > 符号
  INDEX_MERGE： 合并索引，使用多个单列索引搜索
    select *  from userinfo where name = 'john' or nid in (11,22,33);
 REF： 根据索引查找一个或多个值
    select *  from userinfo where name = 'john112';
 EQ_REF： 连接时使用primary key 或 unique类型
    select userinfo2.id,userinfo.name from userinfo2 left join tuserinfo on userinfo2.id = userinfo.id;
 CONST：常量
    表最多有一个匹配行,因为仅有一行,在这行的列值可被优化器剩余部分认为是常数,const表很快,因为它们只读取一次。
    select id from userinfo where id = 2 ;
 SYSTEM：系统
    表仅有一行(=系统表)。这是const联接类型的一个特例。
    select * from (select id from userinfo where id = 1) as A;
 possible_keys：可能使用的索引
 key：真实使用的
 key_len： MySQL中使用索引字节长度
 rows： mysql估计为了找到所需的行而要读取的行数 ------ 只是预估值
 extra：
    该列包含MySQL解决查询的详细信息
    "Using index"
        此值表示mysql将使用覆盖索引，以避免访问表。不要把覆盖索引和index访问类型弄混了。
    "Using where"
        这意味着mysql云服务器将在存储引擎检索行后再进行过滤，许多where条件里涉及索引中的列，当（并且如果）它读取索引时，就能被存储引擎检验，因此不是所有带where子句的查询都会显示"Using where"。有时"Using where"的出现就是一个暗示：查询可受益于不同的索引。
    "Using temporary"
        这意味着mysql在对查询结果排序时会使用一个临时表。
    "Using filesort"
        这意味着mysql会对结果使用一个外部索引排序，而不是按索引次序从表里读取行。mysql有两种文件排序算法，这两种排序方式都可以在内存或者磁盘上完成，explain不会告诉你mysql将使用哪一种文件排序，也不会告诉你排序会在内存里还是磁盘上完成。
    "Range checked for each record(index map: N)"
        这个意味着没有好用的索引，新的索引将在联接的每一行上重新估算，N是显示在possible_keys列中索引的位图，并且是冗余的

八、慢日志记录

参数说明：

开启慢查询日志，可以让MySQL记录下查询超过指定时间的语句，通过定位分析性能的瓶颈，才能更好的优化数据库系统的性能。

（1） 进入MySql 查询是否开了慢查询
    show variables like 'slow_query%';
    参数解释：
     slow_query_log 慢查询开启状态  OFF 未开启 ON 为开启
    slow_query_log_file 慢查询日志存放的位置（这个目录需要MySQL的运行帐号的可写权限，一般设置为MySQL的数据存放目录）
    
（2）查看慢查询超时时间
    show variables like 'long%';
    ong_query_time 查询超过多少秒才记录   默认10秒

（3）开启慢日志（1）（是否开启慢查询日志，1表示开启，0表示关闭。
    set global slow_query_log=1;
    
（4）再次查看
    show variables like '%slow_query_log%';
    
（5）开启慢日志（2）：（推荐）
    在my.cnf 文件中
    找到[mysqld]下面添加：
    slow_query_log =1
    slow_query_log_file=C:\mysql-5.6.40-winx64\data\localhost-slow.log    #linux这里路径需要更改一下即可
    long_query_time = 1
     参数说明：
    slow_query_log 慢查询开启状态  1 为开启
    slow_query_log_file 慢查询日志存放的位置
    long_query_time 查询超过多少秒才记录   默认10秒 修改为1秒

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