【mysql】索引的基本使用

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兮动人 发表于 2023/01/03 22:04:33 2023/01/03
【摘要】 【mysql】索引的基本使用

1. 索引的声明与使用

1.1 索引的分类

MySQL的索引包括普通索引、唯一性索引、 全文索引、单列索引、多列索引和空间索引等。

  • 从功能逻辑上说,索引主要有4种,分别是普通索引、唯一 索引、主键索引、全文索引。
  • 按照物理实现方式,索引可以分为2种:聚簇索引和非聚簇索引.
  • 按照作用字段个数进行划分,分成单列索引和联合索引。

1、普通索引

在创建普通索引时,不附加任何限制条件,只是用于提高查询效率。这类索引|可以创建在任何数据类型中,其值是否唯一和非空,要由字段本身的完整性约束条件决定。建立索引以后,可以通过索引进行查询。例如,在表 student 的字段 name.上建立一个普通索引,查询记录时就可以根据该索引进行查询。

2、唯一性索引
使用 UNIQUE 参数可以设置索引为唯一性索引,在创建唯一性索引时, 限制该索引的值必须是唯一的,但允许有空值。在一张数据表里可以有多个唯一索引。
例如,在表 student 的字段 email 中创建唯一性索引,那么字段 email 的值就必须是唯一 的。通过唯一- 性索引,可以更快速地确定某条记录。

3、主键索引
主键索引就是一种特殊的唯一性索引, 在唯一索弓的基础,上增加了不为空的约束,也就是

NOT NULL+UNIQUE

一张表里最多只有一个主键索引。这是由主键索引 的物理实现方式决定的,因为数据存储在文件中只能按照一种顺序进行存储。

4、单列索引
在表中的单个字段上创建索引。单列索引只根据该字段进行索引。单列索引可以是普通索引,也可以是唯一性索引,还可以是全文索引。只要保证该索弓|只对应一个字段即可。一个表可以有多个单列索引。

5、多列(组合、联合)索引
多列索引是在表的多个字段组合,上创建一个索引。该索引指向创建时对应的多个字段,可以通过这几个字段进行查询,但是只有查询条件中使用了这些字段中的第一个字段时才会被使用。 例如,在表中的字段 id、name 和 gender 上建立一个多列索引 idx_ id_ name_ gender ,只有在查询条件中使用了字段id时该索引才会被使用。使用组合索引时遵循最左前缀集合。

6、全文索引

  • 全文索引(也称全文检索)是目前搜索引擎使用的一种关键技术。它能够利用[分词技术]等多种算法智能分析出文本文字中关键词的频率和重要性,然后按照一定的算法规则智能地筛选出我们想要的搜索结果。 全文索引非常适合大型数据集,对于小的数据集,它的用处比较小。
  • 使用参数FULLTEXT可以设置索弓为全文索引。在定义索引的列上支持值的全文查找,允许在这些索引|列中插入重复值和空值。全文索引只能创建在CHAR、VARCHAR 或TEXT类型及其系列类型的字段上,查询数据量较大的字符串类型的字段时,使用全文索引可以提高查询速度。例如,表student的字段information是TEXT类型,该字段包含了很多文字信息。在字段 information.。上建立全文索引|后,可以提高查询字段information的速度。
  • 全文索弓|典型的有两种类型:自然语言的全文索引和布尔全文索引。
  • 自然语言搜索弓|擎将计算每一 个文档对象和查询的相关度。这里,相关度是基于匹配的关键词的个数,以及关键词在文档中出现的次数。在整个索引中出现次数越少的词语,匹配时的相关度就越高。相反,非常常见的单词将不会被搜索,如果一个词语的在超过50%的记录中都出现了,那么自然语言的搜索将不会搜索这类词语。
  • MySQL数据库从3.23.23版开始支持全文索引,但MySQL5.6.4I以前 只有Myisam支持,5.6.4版本以后 innodb才支持,但是官方版本不支持中文分词,需要第三方分词插件。在5.7.6版本,MySQL内置了ngram全文解析器,用来支持亚洲语种的分词。测试或使用全文索引时,要先看-下自己的MySQL版本、存储弓|擎和数据类型是否支持全文索引。
  • 随着大数据时代的到来,关系型数据库应对全文索弓的需求已力不从心,逐渐被solr 、ElasticSearch 等专门的搜索弓|擎所替代。

7、空间索引
使用参数SPATIAL可以设置索引为空间索引。空间索引只能建立在空间数据类型上,这样可以提高系统获取空间数据的效率。MySQL中的空间数据类型包括GEOMETRY、POINT 、LINESTRING 和POLYGON等。目前只有MyISAM存储引擎支持空间检索,而且索引的字段不能为空值。对于初学者来说,这类索引很少会用到。


小结:不同的存储引擎支持的索引类型也不一样
InnoDB:支持B-tree、Full-text 等索引,不支持Hash索引;
MyISAM :支持B-tree、Full-text 等索引,不支持Hash索引;
Memory :支持B-tree、Hash 等索引,不支持Full-text索引;
NDB :支持Hash索引,不支持B-tree、Full-text 等索引;
Archive :不支持B-tree、Hash、 Full-text 等索引;

1.2 创建索引

1.2.1 创建表的时候创建索引(隐式)

隐式的方式创建索引。在声明有主键约束、唯一性约束、外键约束的字段上,会自动的添加相关的索引

  • MySQL支持多种方法在单个或多个列上创建索引:在创建表的定义语句CREATE TABLE 中指定索引列,使用 ALTER TABLE 语句在存在的表上创建索引,或者使用CREATE INDEX 语句在已存在的表上添加索引。
  1. 创建表的时候创建索引
    使用CREATE TABLE创建表时,除了可以定义列的数据类型外,还可以定义主键约束、外键约束或者唯一性约束,而不论创建哪种约束,在定义约束的同时相当于在指定列上创建了一个索引。
    举例:
CREATE TABLE dept(
	dept_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	dept_name VARCHAR(20) 
);
  • 执行完成后,可以看到就会自动创建一个主键索引,主键约束创建后就会自动给dept_id字段添加个主键索引
    在这里插入图片描述
CREATE TABLE emp(
emp_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
emp_name VARCHAR(20) UNIQUE,
dept_id INT,
CONSTRAINT emp_dept_id_fk FOREIGN KEY(dept_id) REFERENCES dept(dept_id)
);
  • 执行后,可以看到创建了三个索引,创建主键约束、唯一性约束、外键约束就会创建与之对应的主键索引、唯一性索引和普通索引
    在这里插入图片描述

1.2.2 在已经存在的表上创建索引(显式)

显式的方式创建:

  • 显式创建表时创建索引,基本语法格式如下:
CREATE TABLE table_name [col_name data_type]
[UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] [INDEX | KEY] [index_name] (col_name [length]) [ASC | DESC]
  • UNIQUE、 FULLTEXT和SPATIAL为可选参数,分别表示唯一索引、全文索引和空间索引
  • INDEX 与 KEY 为同义词,两者的作用相同,用来指定创建索引
  • index.name 指定索引的名称,为可选参数,如果不指定,MySQL默认 col_name 为索引名
  • col_name 为需要创建索引的字段列,该列必须从数据表中定义的多个列中选择
  • length 为可选参数,表示索引的长度,只有字符串类型的字段才能指定索引长度
  • ASC或DESC指定升序或者降序的索引值存储

1、创建普通索引

  • 在book表中的 year_ publication 字段上建立普通索引,SQL语句如下:
CREATE TABLE book(
book_id INT ,
book_name VARCHAR(100),
AUTHORS VARCHAR(100),
info VARCHAR(100) ,
COMMENT VARCHAR(100),
year_publication YEAR,
#声明索引
INDEX idx_bname(book_name)
);
  • 通过命令查看索引

方式1:

SHOW CREATE TABLE book;

SHOW CREATE TABLE book;
  • 这里的Key表示索引
    在这里插入图片描述

方式2:

SHOW INDEX FROM book;

在这里插入图片描述

  • 性能分析工具:EXPLAIN
EXPLAIN SELECT * FROM book WHERE book_name = 'mysql检索';

2、创建唯一索引

  • 声明有唯一索引的字段,在添加数据时,要保证唯一性,但是可以添加null
CREATE TABLE book1(
book_id INT,
book_name VARCHAR(100),
AUTHORS VARCHAR(100),
info VARCHAR(100) ,
COMMENT VARCHAR(100),
year_publication YEAR,
#声明索引
UNIQUE INDEX uk_idx_cmt(COMMENT)
);

在这里插入图片描述

  • 当insert重复的语句时,也会报错,和声明唯一约束一样,不能有重复的值,可以插入 null
INSERT INTO book1(book_id,book_name,COMMENT)
VALUES(1,'book1','第一本书');

INSERT INTO book1(book_id,book_name,COMMENT)
VALUES(2,'book2',NULL);

3、主键索引

  • 通过定义主键约束的方式定义主键索引
CREATE TABLE book2(
book_id INT PRIMARY KEY ,
book_name VARCHAR(100),
AUTHORS VARCHAR(100),
info VARCHAR(100) ,
COMMENT VARCHAR(100),
year_publication YEAR
);
SHOW INDEX FROM book2;

在这里插入图片描述

4、创建单列索引

CREATE TABLE book3(
book_id INT ,
book_name VARCHAR(100),
AUTHORS VARCHAR(100),
info VARCHAR(100) ,
COMMENT VARCHAR(100),
year_publication YEAR,
#声明索引
UNIQUE INDEX idx_bname(book_name)
);
  • Seq_in_index 为 1 说明是 单列索引
    在这里插入图片描述

5、创建联合索引

CREATE TABLE book4(
book_id INT ,
book_name VARCHAR(100),
AUTHORS VARCHAR(100),
info VARCHAR(100) ,
COMMENT VARCHAR(100),
year_publication YEAR,
#声明索引
INDEX mul_bid_bname_info(book_id,book_name,info)
);

在这里插入图片描述

  • 分析
EXPLAIN SELECT * FROM book4 WHERE book_id = 1001 AND book_name = 'mysql';

EXPLAIN SELECT * FROM book4 WHERE book_name = 'mysql';

6、创建全文索引

  • FULLTEXT全文索引可以用于全文搜索,并且只为CHAR、VARCHARTEXT列创建索引。索引总是对整个列进行,不支持局部(前缀)索引。|
  • 举例1:创建表test4, 在表中的info字段上建立全文索引,SQL语句如下: .
CREATE TABLE test4(
id INT NOT NULL,
name CHAR(30) NOT NULL,
age INT NOT NULL,
info VARCHAR(255),
FULLTEXT INDEX futxt_idx_info(info)
)ENGINE=MyISAM;

在MySQL5.7及之后版本中可以不指定最后的ENGINE了,因为在此版本中InnoDB支持全文索引。

  • 语句执行完毕之后,使用SHOW CREATE TABLE查看表结构: .
SHOW INDEX FROM test4;

在这里插入图片描述

  • 由结果可以看到,info字段上已经成功建立了一个名为futxt_idx_infoFULLTEXT索引。

  • 举例2: 创建一个给titlebody字段添加全文索引的表

CREATE TABLE articles (
id INT UNSIGNED AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
title VARCHAR (200),
body TEXT, 
FULLTEXT index (title, body)
) ENGINE = INNODB;

在这里插入图片描述

  • 举例3:
CREATE TABLE papers (
id int(10) unsigned NOT NULL AUTO_ INCREMENT,
title varchar(200) DEFAULT NULL,
content text,
PRIMARY KEY ('id'),
FULLTEXT KEY title (title, content)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;
  • 不同于like方式的的查询:
SELECT * FROM papers WHERE content LIKE ' %查询字符串%' ;
  • 全文索引用match+against方式查询:
SELECT * FROM papers WHERE MATCH(title, content) AGAINST ('查询字符串');
  • 明显的提高查询效率

注意点
1.使用全文索引前,搞清楚版本支持情况;
2.全文索引比like+ %快N倍,但是可能存在精度问题;
3.如果需要全文索引的是大量数据,建议先添加数据,再创建索引。

7、创建空间索引

  • 空间索引创建中,要求空间类型的字段必须为 非空
  • 举例:创建表test5,在空间类型为GEOMETRY的字段上创建空间索引,SQL语句如下:
CREATE TABLE test5(
geo GEOMETRY NOT NULL,
SPATIAL INDEX spa_idx_geo(geo)
) ENGINE=MyISAM; 
  • 使用SHOW CREATE TABLE查看表结构:
SHOW INDEX FROM test5;

在这里插入图片描述

  • test5表的geo字段上创建了名称为spa_jidx_geo的空间索引,注意创建时指定空间类型字段值为非空约束,并且表的存储引擎为MyISAM

1.3 删除索引

  • MySQL中删除索引使用ALTER TABLE 或者DROP INDEX 语句,两者可实现相同的功能,DROP INDEX语句在内部
    被映射到一个ALTER TABLE语句中。

  • 查看索引:

SHOW INDEX FROM 表名;

1、使用ALTER TABLE删除索引,ALTER TABLE删除索引的基本语法格式如下:

ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name ;
  • 注意:添加AUTO_ INCREMENT约束字段的唯一索引不能被删除

  • 通过删除主键约束的方式删除主键索引

ALTER TABLE book2 DROP PRIMARY KEY;

2、使用DROP INDEX语句删除索引,DROP INDEX删除索引|的基本语法格式如下:

DROP INDEX index_name ON table_name; 

3、删除联合索引中的某个字段索引

CREATE INDEX mul_bid_bname_info ON book6(book_id,book_name,info);
  • 但同时也会把表中对应的字段给删除掉
ALTER TABLE book6 DROP COLUMN book_name;

在这里插入图片描述

1.4 在已经存在的表上创建索引

  • 在已经存在的表中创建索引可以使用ALTER TABLE语句或者CREATE INDEX语句

1.4.1 使用ALTER TABLE语句创建索引

  • ALTER TABLE语句创建索引|的基本语法如下:
ALTER TABLE table.name ADD [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] [INDEX | KEY]
[index_name] (col_name[length],....) [ASC | DESC]
  • 与创建表时创建索引的语法不同的是,在这里使用了ALTER TABLEADD关键字,ADD表示向表中添加索引
  • 举例1:在book表中创建普通索引、唯一索引、联合索引。
CREATE TABLE book5(
book_id INT ,
book_name VARCHAR(100),
AUTHORS VARCHAR(100),
info VARCHAR(100) ,
COMMENT VARCHAR(100),
year_publication YEAR
);
ALTER TABLE book5 ADD INDEX idx_cmt(COMMENT);

ALTER TABLE book5 ADD UNIQUE uk_idx_bname(book_name);

ALTER TABLE book5 ADD INDEX mul_bid_bname_info(book_id,book_name,info);

在这里插入图片描述

1.4.2 使用CREATE INDEX ON语句创建索引

  • 基本结构如下:
CREATE [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] INDEX index_name
ON table_name (col_name[length], ...) [ASC | DESC]
  • 效果还是和上面一样的,只是实现的方式有所差异
CREATE INDEX idx_cmt ON book6(COMMENT);

CREATE UNIQUE INDEX uk_idx_bname ON book6(book_name);

CREATE INDEX mul_bid_bname_info ON book6(book_id,book_name,info);

2. 隐藏索引

  • 在MySQL 5.7版本及之前,只能通过显式的方式删除索引。此时,如果发现删除索引后出现错误,又只能通过显式创建索引的方式将删除的索引创建回来。如果数据表中的数据量非常大,或者数据表本身比较大,这种操作就会消耗系统过多的资源,操作成本非常高。
  • 从MySQL 8.x开始支持隐藏索引(invisible indexes) ,只需要将待删除的索引设置为隐藏索引,使查询优化器不再使用这个索引(即使使用force index (强制使用索引) , 优化器也不会使用该索引),确认将索引设置为隐藏索引后系统不受任何响应,就可以彻底删除索引。这种通过先将索引设置为隐顺索引,再删除索引的方式就是软删除。
  • 同时,如果想验证某个索弓|删除之后的查询性能影响,就可以暂时先隐藏该索引。
  • 注意:主键不能被设置为隐藏索引。当表中没有显式主键时,表中第一个唯一非空索引会成为隐式主键,也不能设置为隐藏索引。
  • 索引默认是可见的,在使用CREATE TABLE, CREATE INDEX或者ALTER TABLE等语句时可以通过VISIBLE或者INVISIBLE关键词设置索引的可见性。

1、创建表时直接创建

  • 在MySQL中创建隐藏索引通过SQL语句INVISIBLE来实现,其语法形式如下:
CREATE TABLE tablename (
	propname1 type1 [CONSTRAINT1],
	propname2 type2 [CONSTRAINT2],
	...
	propnamen typen,
	INDEX [ indexname ] ( propname1 [(length)]) INVISIBLE
);
  • 上述语句比普通索引多了一个关键字INVISIBLE,用来标记索引l为不可见索引。
  • 创建隐藏索引:
CREATE TABLE book7(
	book_id INT ,
	book_name VARCHAR(100),
	AUTHORS VARCHAR(100),
	info VARCHAR(100) ,
	COMMENT VARCHAR(100),
	year_publication YEAR,
	# 创建不可见索引
	INDEX idx_cmt(COMMENT) invisible	
);

在这里插入图片描述

EXPLAIN SELECT * FROM book7 WHERE COMMENT = '注释信息';
  • 可以看到索引的信息都为 null ,表述索引被隐藏了
    在这里插入图片描述

2、创建表之后创建

ALTER TABLE book7 ADD UNIQUE INDEX uk_idx_bname(book_name) invisible;

CREATE INDEX idx_bname_info	ON book7(info) invisible;
SHOW INDEX FROM book7;

在这里插入图片描述

3、修改索引的可见性

ALTER TABLE book7 ALTER INDEX idx_bname_info visible;

在这里插入图片描述

  • 如果将idx_bname_info 索引切换成可见状态,通过explain查看执行计划,发现优化器选择了idx_bname_info索引。

  • 测试添加索引之后可见或不可见查询的时间有所差别:

EXPLAIN SELECT * FROM book7 WHERE info = '图书信息';

在这里插入图片描述

注意:
当索引被隐藏时,它的内容仍然是和正常索引一样实时更新的。如果一个索引需要 长期被隐藏,那么可以将其删除,因为索引的存在会影响插入、更新和删除的性能。

  • 通过设置隐藏索引的可见性可以查看索引对调优的帮助
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