MySQL：從什麼是索引，到運用索引（程序員進階）

什麼是索引？

MySQL官方對索引的定義爲：索引（Index）是幫助MySQL高效獲取數據的數據結構。提取句子主幹，就可以得到索引的本質：索引是數據結構。

可以通俗的反過來理解索引：

你要看某一本書裏的某一章節裏的內容，如果沒有目錄的話，你是不是要從頭開始看着找呢，如果恰巧你想要看的章節內容又是在最後的那幾頁，你是不是要把書看着翻到最後呢，這效率甭想也知道很低，如果有了目錄那就好辦多了，你要看書裏的某一內容，不用從頭翻一遍，你按着目錄裏的章節去找對應內容就好了。

技術光談理論不實踐都是耍流氓，那麼我們來看看具體有哪些索引和對索引的操作

• 單值索引—— 即一個索引只包含單個列，一個表可以有uoge單列索引。
• 唯一索引—— 索引列的值必須唯一，但允許有空值。
• 複合索引—— 一個索引包含多個列。
• 全文索引—— 只有在MyISAM引擎上才能使用，只能在CHAR,VARCHAR,TEXT類型字段上使用全文索引

在做索引之前我們先創建足夠多數據，這樣才能更好的看到索引效果，那麼可以用上我們的存儲過程創建300萬條數據來玩（記住是300百萬條不是3000萬條，注意不要多個0，不然真的有得等，上一篇文章翻過車，說多都是淚，我放下面了，這裏就不贅述）

教你使用MySQL僅調用一個存儲過程創建三千萬條數據

你看創建300百萬條數據也要9分鐘多，何況3000萬條…

沒有建立索引之前，我們根據username查詢一下（這裏的表結構和數據都可以去看上面鏈接裏的文章，避免有小夥伴想跟着做的無從下手）

SELECT * FROM user WHERE username = '用戶_2000000';

運行結果（查一條數據就要差不多3秒，如果用戶多了那是不行的）

那麼我們還可以用EXPLAIN關鍵字分析一下，EXPLAIN是幹嘛的呢，它可以用於分析查詢語句以及表結構的性能，也可以看是否使用了索引，以及索引的信息。

EXPLAIN SELECT * FROM user WHERE username = '用戶_2000000';

運行結果（可以看到在差不多在3000000列…）

那麼來創建一個普通索引

CREATE INDEX idx_user_username ON user(username);

查看索引

show index from user;

運行結果（可以看到除了我們手動建的索引，在表上定義主鍵後會自動創建對應的唯一索引）

創建索引後再次查詢

SELECT * FROM user WHERE username = '用戶_2000000';	-- 再次根據用戶查詢

EXPLAIN SELECT * FROM user WHERE username = '用戶_2000000';	-- 再次查詢行

運行結果（加入索引後查詢是飛速的）

看它的排是1

爲什麼建立索引會變快呢，這又回到開頭說了索引的本質是數據結構，創建索引會讓數據從一張表變成一顆B+樹，這顆樹有個特點，取中間一個數作爲根，然後小於它的往左邊，大於它的往右邊放，以此類推。（當然btree索引的數據結構深入又得是需要一篇文章來談，如果有機會咱就再寫一篇來深入看看B+樹的數據結構，這裏就不深究，下圖是一個簡單的展示，方便理解）

擴展點：

索引的優勢與劣勢

優勢：

• 上面所說書有了目錄，你找對應的內容就快多了，索引也是如此，提高了數據檢索效率，降低了IO的成本。
• 索引對數據進行了排序，降低了數據排序成本，降低了CPU的消耗。

劣勢：

• 實際索引也是一張表，該表保存了主鍵和索引字段，執行實體表的記錄，所以是要佔空間的（索引可以說是用空間換取了速度）
• 索引提高了查詢速度，但會降低更新表的速度，例如對錶進行INSERT插入、UPDATE修改、DELETE刪除。

關於優勢和劣勢還是那句話，技術是把雙刃劍，有好的一面，也會有壞的一面，沒有最好的，只有最適合的，關鍵看你在實踐中針對具體業務去運用。

索引結構：

需要注意的是我們索引數據結構還有一個hash的索引，但是我們的數據庫因爲是InnoDB的所以只支持btree（B樹）索引，而hash(哈希索引)只有MyISAM引擎支持。

有哪些情況下需要創建索引？

• 主鍵主動建立唯一索引（創建表結構的時候就需要主鍵）
• 頻繁作爲查詢條件的字段應該創建索引
• 查詢中與其他表關聯的字段，外鍵關係建立索引
• 查詢排序的的字段，排序字段通過索引再去訪問會提高排序速度
• 查詢統計或分組字段

有哪些情況下不需要創建索引？

• 表數據太少（這麼少你也建索引，這不是瞧不起我MySQL嗎 ? ? ?）
• 經常增刪改的表
• 如果某數據列有過多的重複內容，建立所以沒有太大實踐效果（還是要回到實際需求去創建對應的創建索引）
• 頻繁更新的字段不適合建立索引，因爲每次更新不單單是更新了數據，而且還會更新索引（就像書裏的目錄，你開頭都把目錄結構建好了，但你內容還老移來移去，你說目錄會不會亂）
• WHERE條件沒有用到的字段不用創建索引

最後：

看了理論和實踐，在問一句什麼是索引，你是不是又會有不同的理解了呢

對索引的的理解

• 索引用於快速找出某個列中有一特定值的行（在使用中可以看到用WHERE根據特定的值找出對應內容）。
• 不使用索引那麼它必須從第一條數據開始讀完整個表，直到找出對應的行。
• 表越大，查詢數據花費的時間就越多。
• 如果表中查詢的列有創建索引，就可以快速到達一個位置去搜索數據，而不必查看所有數據，檢索效率自然會提高。

所以技術，不僅是要能運用也要懂理論，更要清楚底層是如何實現的，要知其然也知其所以然，在深刻理解之上去創造，才能走得更遠。

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