索引详解程序员

一、简介

      索引是一种特殊的数据库结构，可以用来快速查询数据库表中的特定记录。索引是提高数据库性能的重要方式。在MySQL中，所有的数据类型都可以被索引。MySQL的索引包括：普通索引、唯一性索引、全文索引、单列索引、多列索引、空间索引。本文主要讲解以下几个方面：

1、索引的含义和特点

2、索引的分类

3、如何设计索引

4、如何创建索引

5、如何删除索引

1、 索引的含义和特点

索引由数据库表中一列或多列组合而成，其作用是提高对表中数据的查询速度。

索引是创建在表上的，是对数据库表中的一列或者多列的值进行排序的一种结构。索引可以提高查询的速度。

通过索引，查询数据时可以完全不必读完记录的所有信息，而只是查询索引列。否则，数据库系统将读取每条记录的所有信息进行匹配。例如，索引相当于新华字典的音序表。如果要查”郭”字，如果不使用音序，需要从字典的400页中逐页来找。但是，如果提取拼音出来，构成音序表，就只需要从10多页的音序表中直接查找。这样就可以大大节省时间。因此，使用索引可以很大程度上提高数据库的查询速度。这样有效的提高了数据库系统的性能。

不同的存储引擎定义了每个表的最大索引数和最大索引长度。所有存储引擎对每个表至少支持16个索引，总索引长度至少为256字节。有些存储引擎支持更多的索引数和更大的索引长度。索引有两种存储类型，包括B型树（BTREE）索引和哈希（HASH）索引。InnoDB和MyISAM存储引擎支持BTREE索引，MEMORY存储引擎支持HASH索引和BTREE索引，默认为前者。

1.1、索引的优缺点

索引有其明显的优势，也有其不可避免的缺点。

索引的优点是：

        可以提高检索数据的速度，这是创建索引的最主要的原因；

        对于有依赖关系的子表和父表之间的联合查询时，可以提高查询速度；

        使用分组和排序子句进行数据查询时，同样可以显著节省查询中分组和排序的时间。

索引的缺点是：

        创建和维护索引需要耗费时间，耗费时间的数量随着数据量的增加而增加；

        索引需要占用物理空间，每一个索引要占一定的物理空间；

        增加、删除和修改数据时，要动态的维护索引，造成数据的维护速度降低了 。

因此，选择使用索引时，需要综合考虑索引的优点和缺点。

技巧：索引可以提高查询的速度，但是会影响插入记录的速度。因为，向有索引的表中插入记录时，数据库系统会按照索引进行排序。这样就降低了插入记录的速度，插入大量记录时的速度影响更加明显。这种情况下，最好的办法是先删除表中的索引，然后插入数据。插入完成后，再创建索引。

2、索引的分类

     2.1 普通索引

     2.2 唯一性索引

     2.3 全文索引

     2.4 单列索引

     2.5 多列索引

     2.6 空间索引

3、索引的设计原则

      为了使索引的使用效率更高，在创建索引时，必须考虑在哪些字段上创建索引和创建什么类型的索引。

      3.1 选择唯一性索引

       唯一性索引的值是唯一的，可以更快速的通过该索引来确定某条记录。例如，学生表中学号是具有唯一性的字段。为该字段建立唯一性索引可以很快的确定某个学生的信息。如果使用姓名的话，可能存在同名现象，从而降低查询速度。

      3.2 为经常需要排序、分组和联合操作的字段建立索引

      经常需要ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT和UNION等操作的字段，排序操作会浪费很多时间。如果为其建立索引，可以有效地避免排序操作。

      3.3 为常作为查询条件的字段建立索引

      如果某个字段经常用来做查询条件，那么该字段的查询速度会影响整个表的查询速度。因此，为这样的字段建立索引，可以提高整个表的查询速度。

      3.4 限制索引的数目

      索引的数目不是越多越好。每个索引都需要占用磁盘空间，索引越多，需要的磁盘空间就越大。修改表时，对索引的重构和更新很麻烦。越多的索引，会使更新表变得很浪费时间。

      3.5 尽量使用数据量少的索引

      如果索引的值很长，那么查询的速度会受到影响。例如，对一个CHAR(100)类型的字段进行全文检索需要的时间肯定要比对CHAR(10)类型的字段需要的时间要多。

      3.6 尽量使用前缀来索引

      如果索引字段的值很长，最好使用值的前缀来索引。例如，TEXT和BLOG类型的字段，进行全文检索会很浪费时间。如果只检索字段的前面的若干个字符，这样可以提高检索速度。

      3.7 删除不再使用或者很少使用的索引   

     表中的数据被大量更新，或者数据的使用方式被改变后，原有的一些索引可能不再需要。数据库管理员应当定期找出这些索引，将它们删除，从而减少索引对更新操作的影响。

     注意：选择索引的最终目的是为了使查询的速度变快。上面给出的原则是最基本的准则，但不能拘泥于上面的准则。读者要在以后的学习和工作中进行不断的实践。根据应用的实际情况进行分析和判断，选择最合适的索引方式。

4、创建索引

   创建索引是指在某个表的一列或多列上建立一个索引，以便提高对表的访问速度。创建索引有3种方式，这3种方式分别是：创建表的时候创建索引、在已经存在的表上创建索引、使用ALTER TABLE语句来创建索引。

4.1 创建表的时候创建索引

   创建表时可以直接创建索引，这种方式最简单、方便。其基本形式如下：

1. CREATE TABLE  表名 ( 属性名 数据类型 [完整性约束条件],  
2. 属性名 数据类型 [完整性约束条件],  
3. ……  
4. 属性名 数据类型  
5. [ UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ]  INDEX | KEY  
6. [ 别名 ]  ( 属性名1  [(长度)]  [ ASC | DESC] )  
7. );

其中，UNIQUE是可选参数，表示索引为唯一性索引；FULLTEXT是可选参数，表示索引为全文索引；SPATIAL也是可选参数，表示索引为空间索引；INDEX和KEY参数用来指定字段为索引的，两者选择其中之一就可以了，作用是一样的；”别名”是可选参数，用来给创建的索引取的新名称；”属性1″参数指定索引对应的字段的名称，该字段必须为前面定义好的字段；”长度”是可选参数，其指索引的长度，必须是字符串类型才可以使用；”ASC”和”DESC”都是可选参数，”ASC”参数表示升序排列，”DESC”参数表示降序排列。

1、创建普通索引

【示例1】创建一个表名为user的表，在表中的id字段上建立索引。

CREATE TABLE USER (    id INT,    NAME VARCHAR (50),    company VARCHAR (50),    INDEX (id));

2、创建唯一性索引

【示例2】下面创建一个表名为user2的表，在表中的id字段上建立名为user2_id的唯一性索引，且以升序的形式排列。

CREATE TABLE user2 (    id INT UNIQUE,    NAME VARCHAR (20),    UNIQUE INDEX user2_id (id ASC)

);

结果可以看到，id字段上已经建立了一个名为index2_id的唯一性索引。这里的id字段可以没有进行唯一性约束，也可以在该字段上成功创建唯一性索引。但是，这样可能达不到提高查询速度的目的。

3、创建全文索引

【示例3】下面创建一个表名为user3的表，在表中的info字段上建立名为user3_ info的全文索引。

  CREATE TABLE user3 (    id INT,    INFO VARCHAR (30),    FULLTEXT INDEX user3_info (info)

) ENGINE = MyISAM;

结果可以看到，info字段上已经建立了一个名为index3_info的全文索引。如果表的存储引擎不是MyISAM存储引擎，系统会提示”ERROR 1214 (HY000): The used table type doesn’t support FULLTEXT indexes”。

注意：目前只有MyISAM存储引擎支持全文索引，InnoDB存储引擎还不支持全文索引。因此，在创建全文索引时一定注意表的存储引擎的类型。对于经常需要索引的字符串、文字数据等信息，可以考虑存储到MyISAM存储引擎的表中。

4、创建单列索引

【示例4】 下面创建一个表名为user4的表，在表中的subject字段上建立名为user4_st的单列索引。

CREATE TABLE user4 (    id INT,    SUBJECT VARCHAR (30),    INDEX user4_st (SUBJECT(10))

);

结果可以看到，subject字段上已经建立了一个名为index4_st的单列索引。细心的读者可能会发现，subject字段长度为20，而index4_st索引的长度只有10。这样做的目的还是为了提高查询速度。对于字符型的数据，可以不用查询全部信息，而只查询其前面的若干字符信息。

5、创建多列索引

【示例5】下面创建一个表名为index5的表，在表中的name和sex字段上建立名为index5_ns的多列索引

 CREATE  TABLE  index5 (id  INT  ,      name   VARCHAR(20) ,      sex   CHAR(4) ,      INDEX  index5_ns ( name, sex )      );

技巧：使用多列索引时一定要特别注意，只有使用了索引中的第一个字段时才会触发索引。如果没有使用索引中的第一个字段，那么这个多列索引就不会起作用。因此，在优化查询速度时，可以考虑优化多列索引。

6、创建空间索引

创建空间索引时必须使用SPATIAL参数来设置。创建空间索引时，表的存储引擎必须是MyISAM类型。而且，索引字段必须有非空约束。

【示例6】 下面创建一个表名为index6的表，在表中的space字段上建立名为index6_sp的空间索引。

CREATE  TABLE  index6 (id  INT  ,      space  GEOMETRY  NOT NULL,      SPATIAL  INDEX  index6_sp (space )      )ENGINE=MyISAM; 结果可以看到，space字段上已经建立了一个名为index6_sp的空间索引。值得注意的是，space字段是非空的，而且数据类型是GEOMETRY类型。这个类型是空间数据类型。空间类型包括GEOMETRY、POINT、LINESTRING和POLYGON类型等。这些空间数据类型平时很少用到。

4.2 在已经存在的表上创建索引

1．创建普通索引

【示例7】 下面在example0表中的id字段上建立名为index7_id的索引。

CREATE  INDEX  index7_id  ON  example0 ( id ) ;  

2．创建唯一性索引

【示例8】 下面在index8表中的course_id字段上建立名为index8_id的唯一性索引。

  CREATE  UNIQUE  INDEX  index8_id  ON  index8( course_id ) ;

3．创建全文索引

【示例9】 下面在index9表中的info字段上建立名为index9_info的全文索引。

CREATE  FULLTEXT  INDEX  index9_info  ON  index9( info ) ;  

4．创建单列索引

【示例10】 下面在index10表中的address字段上建立名为index10_addr的单列索引。address字段的数据类型为VARCHAR(20)，索引的数据类型为CHAR(4)。

CREATE  INDEX  index10_addr  ON  index10( address(4) ) ;  

5．创建多列索引

【示例11】 下面在index11表中的name和address字段上建立名为index11_na的多列索引。

CREATE  INDEX  index11_na  ON  index11( name, address ) ;  

6．创建空间索引

【示例12】 下面在index12表中的line字段上建立名为index12_line的多列索引。

4.3、用ALTER TABLE语句来创建索引

1．创建普通索引

【示例13】 下面在example0表中的name字段上建立名为index13_name的索引。

ALTER  TABLE  example0  ADD  INDEX  index13_name ( name(20) ) ;  

2．创建唯一性索引

【示例14】 下面在index14表中的course_id字段上，建立名为index14_id的唯一性索引。

ALTER  TABLE  index14  ADD  UNIQUE  INDEX  index14_id ( course_id ) ;

3．创建全文索引

【示例15】 下面在index15表中的info字段上建立名为index15_info的全文索引。

ALTER  TABLE  index15  ADD  FULLTEXT  INDEX  index15_info ( info ) ;  

4．创建单列索引

【示例16】 下面在index16表中的address字段上建立名为index16_addr的单列索引。address字段的数据类型为VARCHAR(20)，索引的数据类型为CHAR(4)。

ALTER  TABLE  index16 ADD  INDEX  index16_addr( address(4) ) ;  

5．创建多列索引

【示例17】 下面在index17表中的name和address字段上建立名为index17_na的多列索引。

ALTER  TABLE  index17  ADD  INDEX  index17_na( name, address ) ;  

6．创建空间索引

【示例18】 下面在index18表中的line字段上建立名为index18_line的多列索引。

ALTER  TABLE  index18  ADD  SPATIAL  INDEX  index18_line( line ) ;  

5、删除索引

删除索引是指将表中已经存在的索引删除掉。一些不再使用的索引会降低表的更新速度，影响数据库的性能。对于这样的索引，应该将其删除。

DROP  INDEX  索引名  ON  表名 ;  

其中，”索引名”参数指要删除的索引的名称；”表名”参数指索引所在的表的名称。