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目录

 一 MySQL索引介绍

1. 概念

2.优势

3.劣势

4.使用原则

5. mysql索引结构

6. 哪些情况需要创建索引

7. 哪些情况不需要创建索引

8. 创建索引的语句

9. 删除索引的语句

10. 查看表的索引

 二 mysql索引分类及使用

1. 普通索引

2. 唯一索引

3. 主键索引

4. 组合索引

5. 全文索引

三 Explain

1. 概念

2. 功能

3. 使用方法

 4.执行计划包含的信息

 四 单表索引优化案例分析

五  索引失效

1.联合索引（符合索引）不使用第一部分

 2.where条件有数学运算或函数

 3.mysql在使用不等于（！=或者<>）的时候无法使用索引会导致全表扫描

4. mysql在使用 is null，is not null也无法使用索引

5. like以通配符开头(‘%abc…’)mysql索引失效会变成全表扫描的操作，当%加在右边时可以使用

6. 字符串不加单引号索引失效

 7. where条件使用or

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 一 MySQL索引介绍

1. 概念

MySQL官方对索引的定义为：索引（Index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。可以得到索引的本质：索引是排好序的快速查找数据结构。一般来说索引本身也很大，不可能全部存储在内存中，因此索引往往以索引文件的形式存储在磁盘上。

2.优势

• 所有的MySql列类型(字段类型)都可以被索引，也就是可以给任意字段设置索引。
• 大大加快数据的查询速度。       
• 提高数据检索的效率，降低数据排序的成本

3.劣势

• 实际上索引也是一张表，该表保存了主键与索引字段，并指向实体表的记录，所以索引列也是要占用空间的。
• 虽然索引大大提高了查询速度，同时却会降低更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE和DELETE。因为更新表时，MySQL不仅要保存数据，还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列的字段，都会调整因为更新所带来的键值变化后的索引信息。
• 索引只是提高效率的一个因素，如果你的MySQL有大数据量的表，就需要花时间研究建立最优秀的索引，或者优化查询。

4.使用原则

• 对经常更新的表就避免对其设置过多的索引，对经常用于查询的字段应该创建索引。
• 数据量小的表最好不要使用索引，因为由于数据较少，可能查询全部数据花费的时间比遍历索引的时间还要短，索引就可能不会产生优化效果。
• 在一个列上(字段上)不同值较少的不要建立索引，比如在学生表的"性别"字段上只有男，女两个不同值。相反的，在一个字段上不同值较多的可是建立索引。

5. mysql索引结构

• B+树索引
• Hash索引
• full-text全文索引
• R-Tree索引

6. 哪些情况需要创建索引

• 主键自动建立唯一索引
• 频繁作为查询条件的字段应该创建索引
• 查询中与其它表关联的字段，外键关系建立索引
• 频繁更新的字段不适合创建索引，因为每次更新不单单是更新了记录，还会更新索引，加重IO负担
• where条件里用不到的字段不创建索引
• 单键/组合索引的选择问题，who？（在高并发下倾向创建组合索引）
• 查询中排序的字段，排序字段若通过索引去访问将大大提高排序速度
• 查询中统计或者分组字段

7. 哪些情况不需要创建索引

• 表记录太少
• 经常增删改的表：虽然提高了查询速度，同时却会降低更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE和DELETE。因为更新表时，MySQL不仅要保存数据，还要保存一下索引文件。
• 数据重复且分布平均的表字段，因此应该只为最经常查询和最经常排序的数据列建立索引。注意，如果某个数据列包含许多重复的内容，为它建立索引就没有太大的实际效果。

8. 创建索引的语句

CREATE TABLE table_name[col_name data type]
[unique|fulltext][index|key][index_name](col_name[length])[asc|desc]

• unique|fulltext为可选参数，分别表示唯一索引、全文索引
• index和key为同义词，两者作用相同，用来指定创建索引
• col_name为需要创建索引的字段列，该列必须从数据表中该定义的多个列中选择
• index_name指定索引的名称，为可选参数，如果不指定，默认col_name为索引值
• 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指定升序或降序的索引值存储

9. 删除索引的语句

DROP INDEX 索引名 ON 表名;
## 删除book表中的名称为BkNameIdx的索引
DROP INDEX BkNameIdx ON book;

10. 查看表的索引

## 查看表的索引
SHOW INDEX FROM book;

 二 mysql索引分类及使用

MySQL中分为：普通索引，唯一索引，主键索引，组合索引，和全文索引。

1. 普通索引

是最基本的索引，它没有任何限制，允许在定义索引的列中插入重复值和空值，纯粹为了查询数据更快一点。。它有以下几种创建方式：

# 1.直接创建索引
CREATE INDEX index_name ON table(column(length))

# 2.修改表结构的方式添加索引
ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name ON (column(length))

# 3.创建表的时候同时创建索引
CREATE TABLE `table` (
    `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,
    `title` char(255) CHARACTER NOT NULL ,
    `content` text CHARACTER NULL ,
    `time` int(10) NULL DEFAULT NULL ,
    PRIMARY KEY (`id`),
    INDEX index_name (title(length))
)

# 4.删除索引
DROP INDEX index_name ON table

2. 唯一索引

与前面的普通索引类似，不同的就是：索引列的值必须唯一，但允许有空值。如果是组合索引，则列值的组合必须唯一。它有以下几种创建方式：

# 1.创建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX indexName ON table(column(length))

# 2.修改表结构
ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE indexName ON (column(length))

# 3.创建表的时候直接指定
CREATE TABLE `table` (
    `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,
    `title` char(255) CHARACTER NOT NULL ,
    `content` text CHARACTER NULL ,
    `time` int(10) NULL DEFAULT NULL ,
     UNIQUE indexName (title(length))
);

3. 主键索引

是一种特殊的唯一索引，一个表只能有一个主键，不允许有空值。一般是在建表的时候同时创建主键索引：

CREATE TABLE `table` (
    `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,
    `title` char(255) NOT NULL ,
     PRIMARY KEY (`id`)
);

4. 组合索引

指多个字段上创建的索引，只有在查询条件中使用了创建索引时的第一个字段，索引才会被使用。使用组合索引时遵循最左前缀集合

#添加组合索引
ALTER TABLE `table` ADD INDEX name_city_age (id,name,age); 

#创建组合索引
CREATE TABLE tab3(
id INT(4) NOT NULL,
name CHAR(20) NOT NULL,
age INT(3) NOT NULL,
info VARCHAR(255),
INDEX multiIdx(id,name,age)
);

 最左前缀：组合索引遵从了最左前缀，利用索引中最左边的列集来匹配行，这样的列集称为最左前缀。例如，这里由id、name和age3个字段构成的索引，索引行中就按id/name/age的顺序存放，索引组合中的字段可以是(id，name，age)、(id，name)或者(id)。如果要查询的字段不构成最左面的前缀原则，那么就不会用索引，比如，age或者（name，age）组合就不会使用索引查询。

5. 全文索引

主要用来查找文本中的关键字，而不是直接与索引中的值相比较。fulltext索引跟其它索引大不相同，它更像是一个搜索引擎，而不是简单的where语句的参数匹配。fulltext索引配合match against操作使用，而不是一般的where语句加like。它可以在create table，alter table ，create index使用，不过目前只有char、varchar，text 列上可以创建全文索引。值得一提的是，在数据量较大时候，现将数据放入一个没有全局索引的表中，然后再用CREATE index创建fulltext索引，要比先为一张表建立fulltext然后再将数据写入的速度快很多。

# 1.创建表的适合添加全文索引
CREATE TABLE `table` (
    `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT ,
    `title` char(255) CHARACTER NOT NULL ,
    `content` text CHARACTER NULL ,
    `time` int(10) NULL DEFAULT NULL ,
    PRIMARY KEY (`id`),
    FULLTEXT (content)
);

# 2.修改表结构添加全文索引
ALTER TABLE article ADD FULLTEXT index_content(content)

# 3.直接创建索引
CREATE FULLTEXT INDEX index_content ON article(content)

三 Explain

1. 概念

Explain（查看执行计划），使用EXPLAIN关键字可以模拟优化器执行SQL查询语句，从而知道MySQL是如何处理你的SQL语句的。分析你的查询语句或是表结构的性能瓶颈。

2. 功能

• 表的读取顺序
• 数据读取操作的操作类型
• 哪些索引可以使用
• 哪些索引被实际使用
• 表之间的应用
• 每张表有多少行被优化器查询

3. 使用方法

Explain+SQL语句，例如

# 创建唯一索引
CREATE TABLE tab1(
id INT(5) NOT NULL,
name CHAR(20) NOT NULL,
UNIQUE INDEX uniqId(id)
);

# 查看索引使用信息
EXPLAIN SELECT * FROM tab1 WHERE id = 1;

 4.执行计划包含的信息

id: select查询的序列号，包含一组数字，表示查询中执行select子句或操作表的顺序

• id相同，执行顺序由上至下
• id不同，如果是子查询，id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行
• id相同不同，同时存在

select_type：查询的类型，主要是用于区别普通查询、联合查询、子查询等的复杂查询

• SIMPLE：简单的select查询，查询中不包含子查询或者UNION。
• PRIMARY：查询中包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为PRIMARY。
• SUBQUERY：在FROM列表中包含的子查询被标记为DERIVED（衍生），MySQL会递归执行这些子查询，把结果放在临时表里。
• DERIVED：在FROM列表中包含的子查询被标记为DERIVED（衍生）。MySQL会递归执行这些子查询，把结果放在临时表里。
• UNION：若第二个SELECT出现在UNION之后，则被标记为UNION；若UNION包含在FROM子句的子查询中，外层SELECT将被标记为：DERIVED。
• UNION RESULT：从UNION表中获取结果的SELECT。

table：显示这一行的数据是关于哪些表的。

type：显示的是访问类型，是较为重要的一个指标

结果值从最好到最坏依次是：system>const>eq_ref>ref>range>index>All

• system：表只有一行记录（等于系统表），这是const类型的特例，平时不会出现，这个也可以忽略不计。
• const：表示通过索引一次就找到了，const用于比较primary key或则unique索引。因为只匹配一行数据，所以很快。如将主键置于where列表中，MySQL就能将该查询转换为一个常量。
• eq_ref：唯一性索引扫描，对于每个索引键，表中只有一条记录与之匹配。常见于主键或唯一索引扫描。
• ref：非唯一性索引扫描，返回匹配某个单独值的所有行。本质上也是一种索引访问，它返回所有匹配某个单独值的行，然而，它可能会找到多个符合条件的行，所以它应该属于查找和扫描的混合体。
• range：只检索给定范围的行，使用一个索引来选择行。key列显示使用了哪个索引。一般就是在你的where语句中出现了between、<、>、in等的查询。这种范围扫描索引扫描比全表扫描要好，因为它只需要开始于索引的某一点，而结束于另一点，不会扫描全部索引。
• index：Full Index Scan，index与All区别为index类型只遍历索引树。这通常比All快，因为索引文件通常比数据文件小。（也就是说虽然all和index都是读全表，但index是从索引中读取的，而all是从硬盘中读的）
• all：Full Table Scan，将遍历全表以找到匹配的行。

一般来说，得保证查询至少达到range级别，最好能达到ref。

possible_keys：显示可能应用在这张表中的索引，一个或多个。查询涉及到的字段上若存在索引，则该索引将被列出。但不一定被查询实际使用。

key：实际使用的索引。如果为NULL，则没有使用索引。查询中若使用了覆盖索引，则该索引仅出现在key列表中，不会出现在possible_keys列表中。（覆盖索引：查询的字段与建立的复合索引的个数一一吻合）

key_len：表示索引中使用的字节数，可通过该列计算查询中使用的索引的长度。在不损失精确性的情况下，长度越短越好。key_len显示的值为索引字段的最大可能长度，并非实际使用长度，即key_len是根据表定义计算而得，不是通过表内检索出的。

ref：显示索引的哪一列被使用了，如果可能的话，是一个常数。哪些列或常量被用于查找索引列上的值。查询中与其它表关联的字段，外键关系建立索引。

rows：根据表统计信息及索引选用情况，大致估算出找到所需的记录所需要读取的行数。

Extra：包含不适合在其他列中显示但十分重要的额外信息。

• Using filesort：说明mysql会对数据使用一个外部的索引排序，而不是按照表内的索引顺序进行读取。MySQL中无法利用索引完成的排序操作成为“文件排序”。
• Using temporary：使用了临时表保存中间结果，MySQL在对查询结果排序时使用临时表。常见于排序order by和分组查询group by。
• Using index：表示相应的select操作中使用了覆盖索引（Covering Index），避免访问了表的数据行，效率不错！如果同时出现using where，表明索引被用来执行索引键值的查找；如果没有同时出现using where，表明索引用来读取数据而非执行查找动作。
• Using where：表明使用了where过滤。
• Using join buffer：使用了连接缓存。
• impossible where：where子句的值总是false，不能用来获取任何元组。（查询语句中where的条件不可能被满足，恒为False）
• select tables optimized away：在没有GROUPBY子句的情况下，基于索引优化MIN/MAX操作或者对于MyISAM存储引擎优化COUNT(*)操作，不必等到执行阶段再进行计算，查询执行计划生成的阶段即完成优化。
• distinct：优化distinct操作，在找到第一匹配的元组后即停止找相同值的动作。

 四 单表索引优化案例分析

#创建表的SQL语句
CREATE TABLE article(
	id INT UNSIGNED NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	author_id INT(10) UNSIGNED NOT NULL,
	category_id INT(10) UNSIGNED NOT NULL,
	views INT(10) UNSIGNED NOT NULL,
	comments INT(10) UNSIGNED NOT NULL,
	title VARBINARY(255) NOT NULL,
	content TEXT NOT NULL
);

INSERT INTO article(author_id,category_id,views,comments,title,content) 
VALUES(1,1,1,1,'1','1'),(2,2,2,2,'2','2'),(3,3,3,3,'3','3');

 在没有创建索引的时候，使用explain查看执行计划

# 查询category_id=1 且comments>1的情况下，views最多的article_id
EXPLAIN 
SELECT id,author_id 
FROM article 
WHERE category_id=1 
AND comments>1 
ORDER BY views DESC 
LIMIT 1;

 结论：type是ALL，最坏的情况，extra中出现了using filesort，也是最坏的情况，必须进行优化

#开始优化
#创建索引
#alter table article add index idx_article_ccv(category_id,comments,views);
CREATE INDEX idx_article_ccv ON article(category_id,comments,views);

#第二次explain
EXPLAIN 
SELECT id,author_id 
FROM article 
WHERE category_id=1 
AND comments>1 
ORDER BY views DESC 
LIMIT 1;

 type变成了range，这是可以忍受的，但是extra里using filesort是无法接受的。但是已经创建了索引，为什么没有用？因为按照Btree索引的工作原理，先降序category_id，如果遇到相同的category_id，再排序comments，如果遇到相同的comments，再排序views。当comments字段在联合索引中处于中间位置时，因comments>1条件是一个范围值，故MySQL无法利用索引再对后面的views部分进行检索，即range类型查询字段后面的索引无效。

#删除第一次创建的索引
DROP INDEX idx_article_ccv ON article;

#第2次新建索引
CREATE INDEX idx_article_cv ON article(category_id,views);

#第3次explain
EXPLAIN 
SELECT id,author_id 
FROM article 
WHERE category_id=1 
AND comments>1 
ORDER BY views DESC 
LIMIT 1;

 结论：type变成ref，extra中的using filesort也消失了，结果非常理想。

五  索引失效

以具体的案例说明失效的情况，首先先创建员工表和索引：

#创建员工表
CREATE TABLE staffs(
	id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
	NAME VARCHAR(24) NOT NULL DEFAULT "" COMMENT '姓名',
	age INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '年龄',
	pos VARCHAR(20) NOT NULL DEFAULT "" COMMENT '职位',
	add_time TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT'入职时间'
) CHARSET utf8 COMMENT '员工记录表';

INSERT INTO staffs(NAME,age,pos,add_time) VALUES('z3',22,'manager',NOW()),('july',23,'dev',NOW()),('2000',23,'dev',NOW());


#创建索引
ALTER TABLE staffs ADD INDEX idx_staffs_nameAgePos(NAME,age,pos);

1.联合索引（符合索引）不使用第一部分

创建联合索引，但是没有遵循最左前缀法则，则会出现索引失效的情况。如果索引了多列，要遵守最左前缀法则。指的是查询从索引的最左前列开始并且不跳过索引中的列。（带头大哥不能死，中间兄弟不能断哈哈哈）

 2.where条件有数学运算或函数

 3.mysql在使用不等于（！=或者<>）的时候无法使用索引会导致全表扫描

4. mysql在使用 is null，is not null也无法使用索引

5. like以通配符开头(‘%abc…’)mysql索引失效会变成全表扫描的操作，当%加在右边时可以使用

6. 字符串不加单引号索引失效

 7. where条件使用or

 　注意：要想使用or，又想让索引生效，只能将or条件中的每个列都加上索引