如何理解并正確高效的使用 MySQL 索引
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索引是存儲(chǔ)引擎用于快速查找記錄的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過合理的使用數(shù)據(jù)庫索引可以大大提高系統(tǒng)的訪問性能，接下來主要介紹在MySql數(shù)據(jù)庫中索引類型，以及如何創(chuàng)建出更加合理且高效的索引技巧。
注：這里主要針對(duì)的是InnoDB存儲(chǔ)引擎的B+Tree索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1、大大減輕了服務(wù)器需要掃描的數(shù)據(jù)量，從而提高了數(shù)據(jù)的檢索速度
2、幫助服務(wù)器避免排序和臨時(shí)表
3、可以將隨機(jī)I/O變?yōu)轫樞騃/O
3.1、主鍵索引
ALTER TABLE 'table_name'
ADD PRIMARY KEY 'index_name' ('column');3.2、唯一索引
ALTER TABLE 'table_name'
ADD UNIQUE 'index_name' ('column');3.3、普通索引
ALTER TABLE 'table_name'
ADD INDEX 'index_name' ('column');3.4、全文索引
ALTER TABLE 'table_name'
ADD FULLTEXT 'index_name' ('column');3.5、組合索引
ALTER TABLE 'table_name'
ADD INDEX 'index_name' ('column1', 'column2', ...);創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試的用戶表
DROP TABLE IF EXISTS user_test;
CREATE TABLE user_test(
id int AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
user_name varchar(30) NOT NULL,
sex bit(1) NOT NULL DEFAULT b'1',
city varchar(50) NOT NULL,
age int NOT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;創(chuàng)建一個(gè)組合索引：
ALTER TABLE user_test
ADD INDEX idx_user(user_name , city , age);4.1、索引有效的查詢
4.1.1、全值匹配
全值匹配指的是和索引中的所有列進(jìn)行匹配，如：以上面創(chuàng)建的索引為例，在where條件后可同時(shí)查詢（user_name，city，age）為條件的數(shù)據(jù)。
注：與where后查詢條件的順序無關(guān)，這里是很多同學(xué)容易誤解的一個(gè)地方
SELECT * FROM user_test
WHERE user_name = 'feinik'
AND age = 26
AND city = '廣州';4.1.2、匹配最左前綴
匹配最左前綴是指優(yōu)先匹配最左索引列，如：上面創(chuàng)建的索引可用于查詢條件為：（user_name ）、（user_name, city）、（user_name , city , age）
注：滿足最左前綴查詢條件的順序與索引列的順序無關(guān)，如：（city, user_name）、（age, city, user_name）
4.1.3、匹配列前綴
指匹配列值的開頭部分，如：查詢用戶名以feinik開頭的所有用戶
SELECT * FROM user_test
WHERE user_name LIKE 'feinik%';4.1.4、匹配范圍值
如：查詢用戶名以feinik開頭的所有用戶，這里使用了索引的第一列
SELECT * FROM user_test
WHERE user_name LIKE 'feinik%';4.2、索引的限制
1、where查詢條件中不包含索引列中的最左索引列，則無法使用到索引查詢，如：
SELECT * FROM user_test
WHERE city = '廣州';或
SELECT * FROM user_test
WHERE age= 26;或
SELECT * FROM user_test
WHERE city = '廣州'
AND age = '26';2、即使where的查詢條件是最左索引列，也無法使用索引查詢用戶名以feinik結(jié)尾的用戶
SELECT * FROM user_test
WHERE user_name like '%feinik';3、如果where查詢條件中有某個(gè)列的范圍查詢，則其右邊的所有列都無法使用索引優(yōu)化查詢，如：
SELECT * FROM user_test
WHERE user_name = 'feinik'
AND city LIKE '廣州%'
AND age = 26;5.1、索引列不能是表達(dá)式的一部分，也不能作為函數(shù)的參數(shù)，否則無法使用索引查詢。
SELECT * FROM user_test
WHERE user_name = concat(user_name, ‘fei’);5.2、前綴索引
有時(shí)候需要索引很長(zhǎng)的字符列，這會(huì)增加索引的存儲(chǔ)空間以及降低索引的效率，一種策略是可以使用哈希索引，還有一種就是可以使用前綴索引，前綴索引是選擇字符列的前n個(gè)字符作為索引，這樣可以大大節(jié)約索引空間，從而提高索引效率。
5.2.1、前綴索引的選擇性
前綴索引要選擇足夠長(zhǎng)的前綴以保證高的選擇性，同時(shí)又不能太長(zhǎng)，我們可以通過以下方式來計(jì)算出合適的前綴索引的選擇長(zhǎng)度值：
SELECT COUNT(DISTINCT index_column)/COUNT(*)
FROM table_name;
-- index_column代表要添加前綴索引的列注：通過以上方式來計(jì)算出前綴索引的選擇性比值，比值越高說明索引的效率也就越高效。
SELECT
COUNT(DISTINCT LEFT(index_column,1))/COUNT(*),
COUNT(DISTINCT LEFT(index_column,2))/COUNT(*),
COUNT(DISTINCT LEFT(index_column,3))/COUNT(*)
...
FROM table_name;注：通過以上語句逐步找到最接近于（1）中的前綴索引的選擇性比值，那么就可以使用對(duì)應(yīng)的字符截取長(zhǎng)度來做前綴索引了
5.2.2、前綴索引的創(chuàng)建
ALTER TABLE table_name
ADD INDEX index_name (index_column(length));5.2.3、使用前綴索引的注意點(diǎn)
前綴索引是一種能使索引更小，更快的有效辦法，但是MySql無法使用前綴索引做ORDER BY 和 GROUP BY以及使用前綴索引做覆蓋掃描。
5.3、選擇合適的索引列順序
在組合索引的創(chuàng)建中索引列的順序非常重要，正確的索引順序依賴于使用該索引的查詢方式，對(duì)于組合索引的索引順序可以通過經(jīng)驗(yàn)法則來幫助我們完成：將選擇性最高的列放到索引最前列，該法則與前綴索引的選擇性方法一致，但并不是說所有的組合索引的順序都使用該法則就能確定，還需要根據(jù)具體的查詢場(chǎng)景來確定具體的索引順序。
5.4 聚集索引與非聚集索引
1、聚集索引
聚集索引決定數(shù)據(jù)在物理磁盤上的物理排序，一個(gè)表只能有一個(gè)聚集索引，如果定義了主鍵，那么InnoDB會(huì)通過主鍵來聚集數(shù)據(jù)，如果沒有定義主鍵，InnoDB會(huì)選擇一個(gè)唯一的非空索引代替，如果沒有唯一的非空索引，InnoDB會(huì)隱式定義一個(gè)主鍵來作為聚集索引。
聚集索引可以很大程度的提高訪問速度，因?yàn)榫奂饕龑⑺饕托袛?shù)據(jù)保存在了同一個(gè)B-Tree中，所以找到了索引也就相應(yīng)的找到了對(duì)應(yīng)的行數(shù)據(jù)，但在使用聚集索引的時(shí)候需注意避免隨機(jī)的聚集索引（一般指主鍵值不連續(xù)，且分布范圍不均勻），如使用UUID來作為聚集索引性能會(huì)很差，因?yàn)閁UID值的不連續(xù)會(huì)導(dǎo)致增加很多的索引碎片和隨機(jī)I/O，最終導(dǎo)致查詢的性能急劇下降。
2、非聚集索引
與聚集索引不同的是非聚集索引并不決定數(shù)據(jù)在磁盤上的物理排序，且在B-Tree中包含索引但不包含行數(shù)據(jù)，行數(shù)據(jù)只是通過保存在B-Tree中的索引對(duì)應(yīng)的指針來指向行數(shù)據(jù)，如：上面在（user_name，city, age）上建立的索引就是非聚集索引。
5.5、覆蓋索引
如果一個(gè)索引（如：組合索引）中包含所有要查詢的字段的值，那么就稱之為覆蓋索引，如：
SELECT user_name, city, age
FROM user_test
WHERE user_name = 'feinik'
AND age > 25;因?yàn)橐樵兊淖侄危╱ser_name, city, age）都包含在組合索引的索引列中，所以就使用了覆蓋索引查詢，查看是否使用了覆蓋索引可以通過執(zhí)行計(jì)劃中的Extra中的值為Using index則證明使用了覆蓋索引，覆蓋索引可以極大的提高訪問性能。
5.6、如何使用索引來排序
在排序操作中如果能使用到索引來排序，那么可以極大的提高排序的速度，要使用索引來排序需要滿足以下兩點(diǎn)即可。
1、ORDER BY子句后的列順序要與組合索引的列順序一致，且所有排序列的排序方向（正序/倒序）需一致
2、所查詢的字段值需要包含在索引列中，及滿足覆蓋索引
通過例子來具體分析
在user_test表上創(chuàng)建一個(gè)組合索引
ALTER TABLE user_test
ADD INDEX index_user(user_name , city , age);可以使用到索引排序的案例
1、SELECT user_name, city, age
FROM user_test
ORDER BY user_name;
2、SELECT user_name, city, age
FROM user_test
ORDER BY user_name, city;
3、SELECT user_name, city, age
FROM user_test
ORDER BY user_name DESC, city DESC;
4、SELECT user_name, city, age
FROM user_test
WHERE user_name = 'feinik'
ORDER BY city;注：第4點(diǎn)比較特殊一點(diǎn)，如果where查詢條件為索引列的第一列，且為常量條件，那么也可以使用到索引
無法使用索引排序的案例
1、sex不在索引列中
SELECT user_name, city, age
FROM user_test
ORDER BY user_name, sex;2、排序列的方向不一致
SELECT user_name, city, age
FROM user_test
ORDER BY user_name ASC, city DESC;3、所要查詢的字段列sex沒有包含在索引列中
SELECT user_name, city, age, sex
FROM user_test
ORDER BY user_name;4、where查詢條件后的user_name為范圍查詢，所以無法使用到索引的其他列
SELECT user_name, city, age
FROM user_test
WHERE user_name LIKE 'feinik%'
ORDER BY city;5、多表連接查詢時(shí)，只有當(dāng)ORDER BY后的排序字段都是第一個(gè)表中的索引列（需要滿足以上索引排序的兩個(gè)規(guī)則）時(shí)，方可使用索引排序。如：再創(chuàng)建一個(gè)用戶的擴(kuò)展表user_test_ext，并建立uid的索引。
DROP TABLE IF EXISTS user_test_ext;
CREATE TABLE user_test_ext(
id int AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
uid int NOT NULL,
u_password VARCHAR(64) NOT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
ALTER TABLE user_test_ext
ADD INDEX index_user_ext(uid);走索引排序
SELECT user_name, city, age
FROM user_test u
LEFT JOIN user_test_ext ue
ON u.id = ue.uid
ORDER BY u.user_name;不走索引排序
SELECT user_name, city, age
FROM user_test u
LEFT JOIN user_test_ext ue
ON u.id = ue.uid
ORDER BY ue.uid;本文主要講了B+Tree樹結(jié)構(gòu)的索引規(guī)則，不同索引的創(chuàng)建，以及如何正確的創(chuàng)建出高效的索引技巧來盡可能的提高查詢速度，當(dāng)然了關(guān)于索引的使用技巧不單單只有這些，關(guān)于索引的更多技巧還需平時(shí)不斷的積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
來源：FEINIK
my.oschina.net/feinik/blog/1305784
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