1.索引的声明与使用
2.Mysql8.0索引新特性
- 2.1 支持降序索引
- 2.2 隐藏索引
3.索引的设计原则
- 3.1 数据准备
- 1.创建学生表和课程表
函数1：创建随机产生字符串函数
该函数会返回一个字符串
函数2：创建随机数函数
存储过程1：创建插入课程表存储过程
存储过程2：创建插入学生信息表存储过程
3.3 限制索引的数目
3.4 哪些情况不适合创建索引

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。

1.2 创建索引

CREATE TABLE dept ( dept_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, dept_name VARCHAR ( 20 ) );
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 ) 
);

但是，如果显式创建表时创建索引的话，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，那么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。
创建表的时候创建

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,
INDEX ( year_publication ) 
);

创建唯一索引

CREATE TABLE test1 ( 
id INT NOT NULL, 
NAME VARCHAR ( 30 ) NOT NULL, 
UNIQUE INDEX uk_idx_id ( id ) );

主键索引

设定为主键后数据库会自动建立索引，innodb为聚簇索引，语法：

随表一起建索引：

CREATE TABLE student ( 
id INT ( 10 ) UNSIGNED AUTO_INCREMENT, 
student_no VARCHAR ( 200 ), 
student_name VARCHAR ( 200 ), 
PRIMARY KEY ( id ) );

删除主键索引：
```
ALTER TABLE student drop PRIMARY KEY ;
```

创建单列索引

CREATE TABLE test2( 
id INT NOT NULL, 
name CHAR(50) NULL, 
INDEX single_idx_name(name(20)) )

创建组合索引

CREATE TABLE test3( id INT(11) NOT NULL, name CHAR(30) NOT NULL,
                age INT(11) NOT NULL, info VARCHAR(255), 
                INDEX multi_idx(id,name,age) );

在已经存在的表上创建

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。

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]

使用CREATE INDEX创建索引

CREATE INDEX语句可以在已经存在的表上添加索引，在MySQL中，CREATE INDEX被映射到一个ALTER TABLE语句上，基本语法结构为：

CREATE [ UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ] INDEX index_name ON 
table_name ( col_name [ length ],...)[ ASC | DESC]

1.3 删除索引

使用ALTER TABLE语句删除索引

ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;

使用DROPINDEX语句删除索引
```
DROP INDEX index_name ON table_name;
```
2.Mysql8.0索引新特性

2.1 支持降序索引

2.2 隐藏索引

3.索引的设计原则

3.1 数据准备
```sql CREATE DATABASE test; USE test;

1.创建学生表和课程表
CREATE TABLE student_info ( id INT ( 11 ) NOT NULL AUTO_INCREMENT, student_id INT NOT NULL, name VARCHAR ( 20 ) DEFAULT NULL, course_id INT NOT NULL, class_id INT ( 11 ) DEFAULT NULL, create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP, PRIMARY KEY ( id ) ) ENGINE = INNODB AUTO_INCREMENT = 1 DEFAULT CHARSET = utf8; CREATE TABLE course ( id INT ( 11 ) NOT NULL AUTO_INCREMENT, course_id INT NOT NULL, course_name VARCHAR ( 40 ) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY ( id ) ) ENGINE = INNODB AUTO_INCREMENT = 1 DEFAULT CHARSET = utf8;

函数1：创建随机产生字符串函数

DELIMITER // CREATE FUNCTION rand_string ( n INT ) RETURNS VARCHAR ( 255 )

该函数会返回一个字符串

BEGIN DECLARE chars_str VARCHAR ( 100 ) DEFAULT ‘abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ’; DECLARE return_str VARCHAR ( 255 ) DEFAULT ‘’; DECLARE i INT DEFAULT 0; WHILE i < n DO

        SET return_str = CONCAT(
            return_str,
        SUBSTRING( chars_str, FLOOR( 1+RAND ()* 52 ), 1 ));

    SET i = i + 1;

END WHILE;
RETURN return_str;

END // DELIMITER;

函数2：创建随机数函数

DELIMITER // CREATE FUNCTION rand_num ( from_num INT, to_num INT ) RETURNS INT ( 11 ) BEGIN DECLARE i INT DEFAULT 0;

SET i = FLOOR(
    from_num + RAND()*(
        to_num - from_num + 1 
    ));
RETURN i;

END // DELIMITER;

存储过程1：创建插入课程表存储过程

DELIMITER // CREATE PROCEDURE insert_course ( max_num INT ) BEGIN DECLARE i INT DEFAULT 0;

SET autocommit = 0;#设置手动提交事务
REPEAT#循环

    SET i = i + 1;#赋值
    INSERT INTO course ( course_id, course_name )
    VALUES
        (
            rand_num ( 10000, 10100 ),
        rand_string ( 6 ));
    UNTIL i = max_num 
END REPEAT;
COMMIT;#提交事务

END // DELIMITER;

存储过程2：创建插入学生信息表存储过程

DELIMITER // CREATE PROCEDURE insert_stu ( max_num INT ) BEGIN DECLARE i INT DEFAULT 0;

SET autocommit = 0;#设置手动提交事务
REPEAT#循环

    SET i = i + 1;#赋值
    INSERT INTO student_info ( course_id, class_id, student_id, NAME )
    VALUES
        (
            rand_num ( 10000, 10100 ),
            rand_num ( 10000, 10200 ),
            rand_num ( 1, 200000 ),
        rand_string ( 6 ));
    UNTIL i = max_num 
END REPEAT;
COMMIT;#提交事务

END // DELIMITER;

CALL insert_course(100); CALL insert_stu(1000000);

<a name="0e0e9955"></a>
## 3.2 哪些情况适合创建索引
<a name="af1ee1a0"></a>
### (1)、字段的数值有唯一性的限制
:::success
业务上具有唯一特性的字段，即使是组合字段，也必须建成唯一索引。<br />说明：不要以为唯一索引影响了inset速度，这个速度损耗可以忽略，但提高查找速度是明显的。
:::
:::info
mysql中有个change buffer机制，普通索引可以用chang buffer,唯一索引用不了。<br />chang buffer 的作用是 降低IO操作，chang buffer 将数据写入数据页的操作叫做merge。<br />普通索引，如果需要更新的数据页在内存中，则直接更新数据页，如果不在，则会先将操作记录到change buffer，当下次读取数据页是，顺带merge到数据页中，change buffer也有定期merge策略。数据库正常关闭时，也会触发merge。<br />唯一索引，更新前需要先判断数据是否唯一。如果数据页在内存中 就可以直接判断并更新，如果不在内存中，则需要从磁盘中读出来，再判断更新，所以用不到change buffer.因此唯一索引更新数据的效率是低于普通索引的。
:::
<a name="4c57a8aa"></a>
### (2)、频繁作为WHERE查询条件的字段
:::info
某个字段在SELECT语句的WHERE条件中经常被使用到，那么就需要给这个字段创建索引了。尤其是在数据量打的情况下，创建普通索引就可以大幅提升数据查询的效率。
:::
<a name="faf97dd9"></a>
### (3)、经常GROUP BY和ORDER BY的列
:::info
索引就是让数据按照某种顺序进行存储或检索，因此当我们使用GROUP BY对数据进行分组查询，获取使用ORDER BY对数据进行排序的时候，就需要对分组或者排序的字段进行索引。<br />如果待排序的列有多个，那么可以在这些列上建立组合索引。
:::
<a name="cd35a99d"></a>
### (4)、UPDATE、DELETE的WHERE条件列
:::info
对数据按照某个条件进行查询后再进行UPDATE或DELETE的操作，如果对WHERE字段创建了索引，就能大幅提升效率。<br />原理是因为我们需要先根据WHERE条件列检索出来这条记录，然后再对它进行更新或删除。如果进行更新的时候，更新的字段是非索引字段，提升的效率会更明显，这是因为非索引字段更新不需要对索引进行维护。
:::
<a name="Gek0a"></a>
### (5)、DISTINCT字段需要创建字段
<a name="areTj"></a>
### (6)、多表join连接条件时，创建索引注意事项
:::info
首先，连接的表尽量不要超过3张，因为每增加一张表就相当于增加了一次嵌套的循环，数量级增长会非常快，严重影响查询的效率。  <br />其次，对 WHERE 条件创建索引，因为 WHERE 才是对数据条件的过滤。如果在数据量非常大的情况下， 没有 WHERE 条件过滤是非常可怕的。 <br />最后， 对用于连接的字段创建索引 ，并且该字段在多张表中的类型必须一致 。比如 course_id 在 student_info 表和 course 表中都为 int(11) 类型，而不能一个为 int 另一个为 varchar 类型。  
:::
<a name="SVSOC"></a>
### (7)、使用类型小的列创建索引
:::info
这里说的**类型大小**指的就是该类型表示的数据范围的大小。<br />我们在定义表结构的时候要显示 的指定列的类型，以整数类型为例，有**TINYINT**、**MEDIUMINT**、**INT**、**BIGINT**等，它们占用的存储空间依次递增。如果我们想要对某个整数列建立索引的话，在表示的整数范围内，尽量让索引列使用较小的类型，比如我们使用**INT**就不要使用**BIGINT**。这是因为：

- 数据类型越小，在查询时进行的比较操作越快；
- 数据类型越小，索引占用的存储空间越小

这个建议对于**表的主键来说更加适用**，因为不仅是聚簇索引中会存储主键值，其他所有的二级索引的节点处都会存储一份记录的主键值，如果主键使用更小的数据类型，也就意味着节省更多的存储空间和更高效的I/O。
:::
<a name="ieLc8"></a>
### (8)、使用字符串前缀创建索引
:::info
假设我们的字符串很长，那存储一个字符串索引就需要占用很大的存储空间，在我们需要为这个字符串建立索引时，那就意味着在对应B+树中有这么两个问题：

- B+树索引中的记录需要把该列完整字符串存储起来，更费时。而且字符串越长，**在索引中占用的存储空间越大**
- 如果B+树索引中索引列存储的字符串很长，那么做字符串**比较时会消费更多的时间**
:::
:::info
我们可以**通过截取字段的前面一部分内容建立索引**，这个就叫**前缀索引**，这样在查找记录时虽然不能精确的定位到记录的位置，但是能定位到相应前缀所在的位置，然后根据前缀相同的记录的主键值回表查询完整的字符串值，即**节约空间**，又**减少了字符串的比较时间**，还大体能解决排序的问题。
:::
创建一张商户表，因为地址字段比较长，在地址字段上建立前缀索引
```sql
create table shop(address varchar(120) not null);
alter table shop add index(address(12));

:::info 问题是，截取多少呢？截取得多了，达不到节省索引存储空间的目的；截取得少了，重复内容太多，字段的散列度(选择性)会降低。怎么计算不同的长度的选择性呢？ :::

先看一下字段在全部数据中的区分度：

select count(distinct address) / count(*) from shop;

通过不同长度去计算，与全表的选择性对比：
公式：

count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)

例如：

select count(distinct left(address,10)) / count(*) as sub10, -- 截取前10个字符的选择度
count(distinct left(address,15)) / count(*) as sub11, -- 截取前15个字符的选择度
count(distinct left(address,20)) / count(*) as sub12, -- 截取前20个字符的选择度
count(distinct left(address,25)) / count(*) as sub13 -- 截取前25个字符的选择度
from shop;

引申另一个问题：索引列前缀对排序的影响
如果使用了索引列前缀，比方说前边只把address列的前12个字符放到了二级索引中，下边这个查询可能就有点儿尴尬了。

select * from shop order by address limit 12;

因为二级索引中不包含完整的address列信息，所以无法对前12个字符相同，后边的字符不同的记录进行排序，也就是使用索引列前缀的方式无法支持使用索引排序，只能使用文件排序。
拓展：Alibaba《Java开发手册》
【强制】在 varchar 字段上建立索引时，必须指定索引长度，没必要对全字段建立索引，根据实际文本区分度决定索引长度。
说明：索引的长度与区分度是一对矛盾体，一般对字符串类型数据，长度为 20 的索引，区分度会高达 90% 以上，可以使用 count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)的区分度来确定。

(9)、区分度高（散列性高）的列适合作为索引

列的基数指的是某一列中不重复数据的个数，比方说某个列包含值2,5,8,2,5,8,2,5,8,虽然有9条记录，但该列的基数却是3，也就是说，在记录行数一定的情况下，列的基数越大，该列中的值越分散；列的基数越小，该列中的值越集中。这个列的基数指标非常重要，直接影响我们是否能有效的利用索引。最好为列的基数大的列建立索引，为基数太小列的建立索引效果可能不好。
可以使用公式 select count(distinct a)/count(*) from t1计算区分度，越接近1越好，一般超过33%就算是比较高效的索引了。
扩展：联合索引把区分度高的列，放在前面

(10)、使用最频繁的列放到联合索引的左侧

:::info 最左前缀原则，可以增加联合索引的使用率 :::

(11)、在多个字段都要创建索引的情况下，联合索引优于单列索引

3.3 限制索引的数目

在实际工作中，我们也需要注意平衡，索引的数目不是越多越好，我们需要限制每张表上的索引数量，建议单张表索引数量不超过6个，原因：
1、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。
2、索引会影响INSERT、DELETE、UPDATE等语句的性能，因为表中的数据更改的同时，索引也会进行调整和更新，会造成负担。
3、优化器在选择如何优化查询时，会根据统一信息，对每个可以用到的索引来进行评估，以生成出一个最好的执行计划，如果同时有很多个索引都可以用于查询，会增加Mysql优化器生成执行计划的时间，降低查询性能。

3.4 哪些情况不适合创建索引

(1)、在where中使用不到的字段，不要设置索引

WHERE条件（包括GROUP BY 、ORDER BY）里用不到的字段不需要创建索引，索引的价值时快速定位，如果起起不到定位的字段通常时不需要创建索引的。举个例子

select course_id,student_id,create_time from student_info where student_id = 41251;

因为我们时按照student_id来进行检索的，所以不需要对其他字段创建索引，即使这些字段出现在了select中。

(2)、数据量小的表最好不要创建索引

结论：如果表记录太少，比如少于1000个，那么是不需要创建索引的。表记录太少，是否创建索引对查询效率的影响并不大。甚至说，查询花费的时间可能比遍历索引的时间还要短，索引可能不会产生优化效果。

(3)、有大量重复数据的列上不要去建立索引

在条件表达式中经常用到的不同值较多的列上建立索引，但字段中如果有大量重复数据，也不用创建索引。比如在学生表的性别字段上只有男/女两个不同值，因此无需建立索引。如果建立索引，不但不会提高查找效率，反而会严重降低数据更新速度。

(4)、避免对经常更新的表去创建过多的索引

第一层含义：频繁更新的字段不一定要创建索引。因为更新数据的时候，也需要更新索引，如果索引太多，在更新索引的时候也会造成负担，从而影响效率。
第二层含义：避免对经常更新的表创建过多的索引，并且索引中的列尽可能少。此时，虽然提高了查询速度，但是会降低更新表的速度。

(5)、不建议使用无序的值作为索引

例如身份证，UUID（在索引比较时需要转为ASCII，并且插入时可能造成页分裂）、MD5、HASH无序长字符串等。

(6)、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，数据库管理员应该定期找出这些索引，并删除，从而减少索引对更新操作的影响。

(7)、不要定义冗余或重复的索引

冗余索引

有时候有意或者无意的就对同一个列创建了多个索引，比如:
index(a,b,c)相当于index(a),index(a,b),index(a,b,c)


CREATE TABLE person_info (   id INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
                          NAME VARCHAR (100) NOT NULL,
                          birthday DATE NOT NULL, 
                          phone_number CHAR (11) NOT NULL,
                          country VARCHAR (100) NOT NULL,
                          PRIMARY KEY (id),
                          KEY idx_name_birthday_phone_number (NAME (10), birthday, phone_number),
                          KEY idx_name (NAME (10)) );

我们知道，通过 idx_name_birthday_phone_number 索引就可以对 name 列进行快速搜索，再创建一个专门针对 name 列的索引就算是一个冗余索引，维护这个索引只会增加维护的成本，并不会对搜索有什么好处。

重复索引

另一种情况，我们可能会对某个列重复建立索引,比如：

CREATE TABLE repeat_index_demo (   
  col1 INT PRIMARY KEY,   
  col2 INT,   
  UNIQUE uk_idx_c1 (col1),
  INDEX idx_c1 (col1) );

我们看到，col1即是主键，又给它定义为一个唯一索引，还给它定义了一个普通索引，可是主键本身就会生成聚簇索引，所以定义的唯一索引和普通索引是重复的，这种情况要避免。

Mysql学习笔记

索引的创建与设计原则

1.索引的声明与使用

1.1 索引的分类

1.2 创建索引

创建表的时候创建

在已经存在的表上创建

1.3 删除索引

2.Mysql8.0索引新特性

2.1 支持降序索引

2.2 隐藏索引

3.索引的设计原则

3.1 数据准备

1.创建学生表和课程表

函数1：创建随机产生字符串函数

该函数会返回一个字符串

函数2：创建随机数函数

存储过程1：创建插入课程表存储过程

存储过程2：创建插入学生信息表存储过程

(9)、区分度高（散列性高）的列适合作为索引

(10)、使用最频繁的列放到联合索引的左侧

(11)、在多个字段都要创建索引的情况下，联合索引优于单列索引

3.3 限制索引的数目

3.4 哪些情况不适合创建索引

(1)、在where中使用不到的字段，不要设置索引

(2)、数据量小的表最好不要创建索引

(3)、有大量重复数据的列上不要去建立索引

(4)、避免对经常更新的表去创建过多的索引

(5)、不建议使用无序的值作为索引

(6)、删除不再使用或者很少使用的索引

(7)、不要定义冗余或重复的索引