mysql创建索引以及对索引的理解

2022-01-25 10:03:23

创建索引是指在某个表的一列或多列上建立一个索引，以便提高对表的访问速度。创建索引有3种方式，这3种方式分别是创建表的时候创建索引、在已经存在的表上创建索引和使用ALTER TABLE语句来创建索引。本节将详细讲解这3种创建索引的方法。

7.2.1 创建表的时候创建索引（1）

创建表时可以直接创建索引，这种方式最简单、方便。其基本形式如下：

CREATE TABLE 表名( 属性名数据类型[完整性约束条件],
属性名数据类型[完整性约束条件],
......
属性名数据类型
[ UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ] INDEX | KEY
[ 别名] ( 属性名1 [(长度)] [ ASC | DESC] )
);
其中，UNIQUE是可选参数，表示索引为唯一性索引；FULLTEXT是可选参数，表示索引为全文索引；SPATIAL也是可选参数，表示索引为空间索引；INDEX和KEY参数用来指定字段为索引的，两者选择其中之一就可以了，作用是一样的；"别名"是可选参数，用来给创建的索引取的新名称；"属性1"参数指定索引对应的字段的名称，该字段必须为前面定义好的字段；"长度"是可选参数，其指索引的长度，必须是字符串类型才可以使用；"ASC"和"DESC"都是可选参数，"ASC"参数表示升序排列，"DESC"参数表示降序排列。

1．创建普通索引

创建一个普通索引时，不需要加任何UNIQUE、FULLTEXT或者SPATIAL参数。

【示例7-1】下面创建一个表名为index1的表，在表中的id字段上建立索引。SQL代码如下：

CREATE  TABLE  index1 (id    INT ,

name   VARCHAR(20) ,

sex    BOOLEAN ,

INDEX ( id)

);

运行结果显示创建成功，使用SHOW CREATE TABLE语句查看表的结构。显示如下：

mysql> SHOW CREATE TABLE index1 \G

*************************** 1. row ***************************

       Table: index1

Create Table: CREATE TABLE `index1` (

  `id` int(11) DEFAULT NULL,

  `name` varchar(20) DEFAULT NULL,

  `sex` tinyint(1) DEFAULT NULL,

  KEY `index1_id` (`id`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

1 row in set (0.00 sec)

结果可以看到，id字段上已经建立了一个名为index1_id的索引。使用EXPLAIN语句可以查看索引是否被使用，SQL代码如下：

mysql> EXPLAIN SELECT * FROM index1 where id=1 \G

*************************** 1. row ***************************

           id: 1

  select_type: SIMPLE

        table: index1

         type: ref

possible_keys: index1_id

          key: index1_id

      key_len: 5

          ref: const

         rows: 1

        Extra:

1 row in set (0.00 sec)

上面结果显示，possible_keys和key处的值都为index1_id。说明index1_id索引已经存在，而且已经开始起作用。

2．创建唯一性索引

创建唯一性索引时，需要使用UNIQUE参数进行约束。

【示例7-2】下面创建一个表名为index2的表，在表中的id字段上建立名为index2_id的唯一性索引，且以升序的形式排列。SQL代码如下：

CREATE  TABLE  index2 (id    INT  UNIQUE ,

name   VARCHAR(20) ,

UNIQUE  INDEX  index2_id ( id  ASC)

);

运行结果显示创建成功，使用SHOW CREATE TABLE语句查看表的结构。显示如下：

mysql> SHOW CREATE TABLE index2 \G

*************************** 1. row ***************************

       Table: index2

Create Table: CREATE TABLE `index2` (

  `id` int(11) DEFAULT NULL,

  `name` varchar(20) DEFAULT NULL,

  UNIQUE KEY `id` (`id`),

  UNIQUE KEY `index2_id` (`id`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

1 row in set (0.00 sec)

结果可以看到，id字段上已经建立了一个名为index2_id的唯一性索引。这里的id字段可以没有进行唯一性约束，也可以在该字段上成功创建唯一性索引。但是，这样可能达不到提高查询速度的目的。

3．创建全文索引

全文索引只能创建在CHAR、VARCHAR或TEXT类型的字段上。而且，现在只有MyISAM存储引擎支持全文索引。

【示例7-3】下面创建一个表名为index3的表，在表中的info字段上建立名为index3_ info的全文索引。SQL代码如下：

CREATE  TABLE  index3 (id    INT  ,

info   VARCHAR(20) ,

FULLTEXT  INDEX  index3_info ( info )

)ENGINE=MyISAM;

运行结果显示创建成功，使用SHOW CREATE TABLE语句查看表的结构。显示如下：

mysql> SHOW CREATE TABLE index3 \G

*************************** 1. row ***************************

       Table: index3

Create Table: CREATE TABLE `index3` (

  `id` int(11) DEFAULT NULL,

  `info` varchar(20) DEFAULT NULL,

  FULLTEXT KEY `index3_info` (`info`)

) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8

1 row in set (0.00 sec)

结果可以看到，info字段上已经建立了一个名为index3_info的全文索引。如果表的存储引擎不是MyISAM存储引擎，系统会提示"ERROR 1214 (HY000): The used table type doesn't support FULLTEXT indexes"。

注意：目前只有MyISAM存储引擎支持全文索引，InnoDB存储引擎还不支持全文索引。因此，在创建全文索引时一定注意表的存储引擎的类型。对于经常需要索引的字符串、文字数据等信息，可以考虑存储到MyISAM存储引擎的表中。

4．创建单列索引

单列索引是在表的单个字段上创建索引。

【示例7-4】下面创建一个表名为index4的表，在表中的subject字段上建立名为index4_st的单列索引。SQL代码如下：

CREATE  TABLE  index4 (id    INT  ,

subject   VARCHAR(30) ,

INDEX  index4_st ( subject(10) )

);

运行结果显示创建成功，使用SHOW CREATE TABLE语句查看表的结构。显示如下：

mysql> SHOW CREATE TABLE index4 \G

*************************** 1. row ***************************

       Table: index4

Create Table: CREATE TABLE `index4` (

  `id` int(11) DEFAULT NULL,

  `subject` varchar(30) DEFAULT NULL,

  KEY `index4_st` (`subject`(10))

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

1 row in set (0.00 sec)

结果可以看到，subject字段上已经建立了一个名为index4_st的单列索引。细心的读者可能会发现，subject字段长度为20，而index4_st索引的长度只有10。这样做的目的还是为了提高查询速度。对于字符型的数据，可以不用查询全部信息，而只查询其前面的若干字符信息。

5．创建多列索引

创建多列索引是在表的多个字段上创建一个索引。

【示例7-5】下面创建一个表名为index5的表，在表中的name和sex字段上建立名为index5_ns的多列索引。SQL代码如下：

CREATE  TABLE  index5 (id  INT  ,

name   VARCHAR(20) ,

sex   CHAR(4) ,

INDEX  index5_ns ( name, sex )

);

运行结果显示创建成功，使用SHOW CREATE TABLE语句查看表的结构。显示如下：

mysql> SHOW CREATE TABLE index5 \G

*************************** 1. row ***************************

       Table: index5

Create Table: CREATE TABLE `index5` (

  `id` int(11) DEFAULT NULL,

  `name` varchar(20) DEFAULT NULL,

  `sex` char(4) DEFAULT NULL,

  KEY `index5_ns` (`name`,`sex`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

1 row in set (0.00 sec)

结果可以看到，name和sex字段上已经建立了一个名为index5_ns的单列索引。多列索引中，只有查询条件中使用了这些字段中第一个字段时，索引才会被使用。用EXPLAIN语句可以查看索引的使用情况。如果只是有name字段作为查询条件进行查询，显示结果如下：

mysql> EXPLAIN select * from index5 where name='hjh' \G

*************************** 1. row ***************************

           id: 1

  select_type: SIMPLE

        table: index5

         type: ref

possible_keys: index5_ns

          key: index5_ns

      key_len: 83

          ref: const

         rows: 1

        Extra: Using index condition

1 row in set (0.00 sec)

结果显示，possible_keys和key的值都是index5_ns。额外信息（Extra）显示正在使用索引。这说明使用name字段进行索引时，索引index5_ns已经被使用。如果只使用sex字段作为查询条件进行查询，显示结果如下：

mysql> EXPLAIN select * from index5 where sex='n' \G

*************************** 1. row ***************************

           id: 1

  select_type: SIMPLE

        table: index5

         type: ALL

possible_keys: NULL

          key: NULL

      key_len: NULL

          ref: NULL

         rows: 1

        Extra: Using where

1 row in set (0.00 sec)

此时的结果显示，possible_keys和key的值都为NULL。额外信息（Extra）显示正在使用Where条件查询，而未使用索引。

技巧：使用多列索引时一定要特别注意，只有使用了索引中的第一个字段时才会触发索引。如果没有使用索引中的第一个字段，那么这个多列索引就不会起作用。因此，在优化查询速度时，可以考虑优化多列索引。

6．创建空间索引

创建空间索引时必须使用SPATIAL参数来设置。创建空间索引时，表的存储引擎必须是MyISAM类型。而且，索引字段必须有非空约束。

【示例7-6】下面创建一个表名为index6的表，在表中的space字段上建立名为index6_sp的空间索引。SQL代码如下：

CREATE  TABLE  index6 (id  INT  ,

space  GEOMETRY  NOT NULL,

SPATIAL  INDEX  index6_sp (space )

)ENGINE=MyISAM;

运行结果显示创建成功，使用SHOW CREATE TABLE语句查看表的结构。显示如下：

mysql> SHOW CREATE TABLE index6 \G

*************************** 1. row ***************************

       Table: index6

Create Table: CREATE TABLE `index6` (

  `id` int(11) DEFAULT NULL,

  `space` geometry NOT NULL,

  SPATIAL KEY `index6_sp` (`space`)

) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8

1 row in set (0.00 sec)

结果可以看到，space字段上已经建立了一个名为index6_sp的空间索引。值得注意的是，space字段是非空的，而且数据类型是GEOMETRY类型。这个类型是空间数据类型。空间类型包括GEOMETRY、POINT、LINESTRING和POLYGON类型等。这些空间数据类型平时很少用到。

什么是索引？

索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录，所有MySQL索引都以B-树的形式保存。如果没有索引，执行查询时MySQL必须从第一个记录开始扫描整个表的所有记录，直至找到符合要求的记录。表里面的记录数量越多，这个操作的代价就越高。如果作为搜索条件的列上已经创建了索引，MySQL无需扫描任何记录即可迅速得到目标记录所在的位置。如果表有1000个记录，通过索引查找记录至少要比顺序扫描记录快100倍,个人感觉快100倍有点夸张。

假设我们创建了一个名为people的表：

CODE:

CREATE TABLE people ( peopleid SMALLINT NOT NULL, name CHAR(50) NOT NULL );

后，我们完全随机把1000个不同name值插入到people表。
可以看到，在数据文件中name列没有任何明确的次序。如果我们创建了name列的索引，MySQL将在索引中排序name列：
对于索引中的每一项，MySQL在内部为它保存一个数据文件中实际记录所在位置的“指针”。因此，如果我们要查找name等于“Mike”记录的 peopleid（SQL命令为“SELECT peopleid FROM people WHERE name='Mike';”），MySQL能够在name的索引中查找“Mike”值，然后直接转到数据文件中相应的行，准确地返回该行的 peopleid（999）。在这个过程中，MySQL只需处理一个行就可以返回结果。如果没有“name”列的索引，MySQL要扫描数据文件中的所有记录，即1000个记录！显然，需要MySQL处理的记录数量越少，则它完成任务的速度就越快。

索引的类型

MySQL提供多种索引类型供选择：

普通索引

这是最基本的索引类型，而且它没有唯一性之类的限制。普通索引可以通过以下几种方式创建：

CODE:

创建索引，例如 CREATE INDEX <索引的名字>; ON tablename (列的列表);
修改表，例如ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (列的列表);
创建表的时候指定索引，例如CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (列的列表) );

唯一性索引

这种索引和前面的“普通索引”基本相同，但有一个区别：索引列的所有值都只能出现一次，即必须唯一。唯一性索引可以用以下几种方式创建：

CODE:

创建索引，例如CREATE UNIQUE INDEX <索引的名字>; ON tablename (列的列表);
修改表，例如ALTER TABLE tablename ADD UNIQUE [索引的名字] (列的列表);
创建表的时候指定索引，例如CREATE TABLE tablename ( [...], UNIQUE [索引的名字] (列的列表)
);

主键

主键是一种唯一性索引，但它必须指定为“PRIMARY KEY”。如果你曾经用过AUTO_INCREMENT类型的列，你可能已经熟悉主键之类的概念了。主键一般在创建表的时候指定，例如“CREATE TABLE tablename ( [...], PRIMARY KEY (列的列表) ); ”。但是，我们也可以通过修改表的方式加入主键，例如“ALTER TABLE tablename ADD PRIMARY KEY (列的列表); ”。每个表只能有一个主键。

全文索引

MySQL从3.23.23版开始支持全文索引和全文检索。在 MySQL中，全文索引的索引类型为FULLTEXT。全文索引可以在VARCHAR或者TEXT类型的列上创建。它可以通过CREATE TABLE命令创建，也可以通过ALTER TABLE或CREATE INDEX命令创建。对于大规模的数据集，通过ALTER TABLE（或者CREATE INDEX）命令创建全文索引要比把记录插入带有全文索引的空表更快。本文下面的讨论不再涉及全文索引，要了解更多信息，请参见MySQL documentation。

单列索引与多列索引

索引可以是单列索引，也可以是多列索引。下面我们通过具体的例子来说明这两种索引的区别。假设有这样一个people表：

CODE:

CREATE TABLE people ( peopleid SMALLINT NOT NULL AUTO_INCREMENT, firstname CHAR(50)
NOT NULL, lastname CHAR(50) NOT NULL, age SMALLINT NOT NULL, townid SMALLINT NOT
NULL, PRIMARY KEY (peopleid) );

下面是我们插入到这个people表的数据：

这个数据片段中有四个名字为“Mikes”的人（其中两个姓Sullivans，两个姓McConnells），有两个年龄为17岁的人，还有一个名字与众不同的Joe Smith。

这个表的主要用途是根据指定的用户姓、名以及年龄返回相应的peopleid。例如，我们可能需要查找姓名为Mike Sullivan、年龄17岁用户的peopleid（SQL命令为SELECT peopleid FROM people WHERE firstname='Mike' AND lastname='Sullivan' AND age=17;）。由于我们不想让MySQL每次执行查询就去扫描整个表，这里需要考虑运用索引。

首先，我们可以考虑在单个列上创建索引，比如firstname、lastname或者age列。如果我们创建firstname列的索引（ALTER TABLE people ADD INDEX firstname (firstname);），MySQL将通过这个索引迅速把搜索范围限制到那些firstname='Mike'的记录，然后再在这个“中间结果集”上进行其他条件的搜索：它首先排除那些lastname不等于“Sullivan”的记录，然后排除那些age不等于17的记录。当记录满足所有搜索条件之后，MySQL就返回最终的搜索结果。

由于建立了firstname列的索引，与执行表的完全扫描相比，MySQL的效率提高了很多，但我们要求MySQL扫描的记录数量仍旧远远超过了实际所需要的。虽然我们可以删除firstname列上的索引，再创建lastname或者age 列的索引，但总地看来，不论在哪个列上创建索引搜索效率仍旧相似。

为了提高搜索效率，我们需要考虑运用多列索引。如果为 firstname、lastname和age这三个列创建一个多列索引，MySQL只需一次检索就能够找出正确的结果！下面是创建这个多列索引的SQL 命令：

CODE:

ALTER TABLE people ADD INDEX fname_lname_age (firstname,lastname,age);

由于索引文件以B-树格式保存，MySQL能够立即转到合适的firstname，然后再转到合适的lastname，最后转到合适的age。在没有扫描数据文件任何一个记录的情况下，MySQL就正确地找出了搜索的目标记录！

那么，如果在firstname、lastname、age这三个列上分别创建单列索引，效果是否和创建一个firstname、lastname、age 的多列索引一样呢？答案是否定的，两者完全不同。当我们执行查询的时候，MySQL只能使用一个索引。如果你有三个单列的索引，MySQL会试图选择一个限制最严格的索引。但是，即使是限制最严格的单列索引，它的限制能力也肯定远远低于firstname、lastname、age这三个列上的多列索引。

最左前缀

多列索引还有另外一个优点，它通过称为最左前缀（Leftmost Prefixing）的概念体现出来。继续考虑前面的例子，现在我们有一个firstname、lastname、age列上的多列索引，我们称这个索引为fname_lname_age。当搜索条件是以下各种列的组合时，MySQL将使用fname_lname_age索引：

CODE:

firstname，lastname，age
firstname，lastname
firstname

从另一方面理解，它相当于我们创建了(firstname，lastname，age)、(firstname，lastname)以及 (firstname)这些列组合上的索引。下面这些查询都能够使用这个fname_lname_age索引：

CODE:

SELECT peopleid FROM people WHERE firstname='Mike' AND lastname='Sullivan' AND
age='17'; SELECT peopleid FROM people WHERE firstname='Mike' AND
lastname='Sullivan'; SELECT peopleid FROM people WHERE firstname='Mike'; The
following queries cannot use the index at all: SELECT peopleid FROM people WHERE
lastname='Sullivan'; SELECT peopleid FROM people WHERE age='17'; SELECT peopleid
FROM people WHERE lastname='Sullivan' AND age='17';

选择索引列

在性能优化过程中，选择在哪些列上创建索引是最重要的步骤之一。可以考虑使用索引的主要有两种类型的列：在WHERE子句中出现的列，在join子句中出现的列。请看下面这个查询：

CODE:

SELECT age ## 不使用索引 FROM people WHERE firstname='Mike' ## 考虑使用索引 AND
lastname='Sullivan' ## 考虑使用索引

这个查询与前面的查询略有不同，但仍属于简单查询。由于age是在SELECT部分被引用，MySQL不会用它来限制列选择操作。因此，对于这个查询来说，创建age列的索引没有什么必要。下面是一个更复杂的例子：

CODE:

SELECT people.age, ##不使用索引 town.name ##不使用索引 FROM people LEFT JOIN town ON
people.townid=town.townid ##考虑使用索引 WHERE firstname='Mike' ##考虑使用索引 AND
lastname='Sullivan' ##考虑使用索引

与前面的例子一样，由于firstname和lastname出现在WHERE子句中，因此这两个列仍旧有创建索引的必要。除此之外，由于town表的townid 列出现在join子句中，因此我们需要考虑创建该列的索引。

那么，我们是否可以简单地认为应该索引WHERE子句和join子句中出现的每一个列呢？差不多如此，但并不完全。我们还必须考虑到对列进行比较的操作符类型。MySQL只有对以下操作符才使用索引：<，<=，=，>;，>;=，BETWEEN，IN，以及某些时候的LIKE。可以在LIKE操作中使用索引的情形是指另一个操作数不是以通配符（%或者_）开头的情形。例如，“SELECT peopleid FROM people WHERE firstname LIKE 'Mich%';”这个查询将使用索引，但“SELECT peopleid FROM people WHERE firstname LIKE '%ike';”这个查询不会使用索引。

分析索引效率

现在我们已经知道了一些如何选择索引列的知识，但还无法判断哪一个最有效。MySQL提供了一个内建的SQL命令帮助我们完成这个任务，这就是 EXPLAIN命令。EXPLAIN命令的一般语法是：EXPLAIN <SQL命令>;。你可以在MySQL文档找到有关该命令的更多说明。下面是一个例子：

CODE:

EXPLAIN SELECT peopleid FROM people WHERE firstname='Mike' AND lastname='Sullivan'
AND age='17';

这个命令将返回下面这种分析结果：

table type possible_keys key key_len ref rows Extra
people ref fname_lname_age fname_lname_age 102 const,const,const 1 Where used

下面我们就来看看这个EXPLAIN分析结果的含义。

table：这是表的名字。

type：连接操作的类型。下面是MySQL文档关于ref连接类型的说明：

“对于每一种与另一个表中记录的组合，MySQL将从当前的表读取所有带有匹配索引值的记录。如果连接操作只使用键的最左前缀，或者如果键不是UNIQUE或 PRIMARY KEY类型（换句话说，如果连接操作不能根据键值选择出唯一行），则MySQL使用ref连接类型。如果连接操作所用的键只匹配少量的记录，则ref是一种好的连接类型。”

在本例中，由于索引不是UNIQUE类型，ref是我们能够得到的最好连接类型。

如果EXPLAIN 显示连接类型是“ALL”，而且你并不想从表里面选择出大多数记录，那么MySQL的操作效率将非常低，因为它要扫描整个表。你可以加入更多的索引来解决这个问题。预知更多信息，请参见MySQL的手册说明。

possible_keys：

可能可以利用的索引的名字。这里的索引名字是创建索引时指定的索引昵称；如果索引没有昵称，则默认显示的是索引中第一个列的名字（在本例中，它是“firstname”）。默认索引名字的含义往往不是很明显。

Key：

它显示了MySQL实际使用的索引的名字。如果它为空（或NULL），则MySQL不使用索引。

key_len：

索引中被使用部分的长度，以字节计。在本例中，key_len是102，其中firstname 占50字节，lastname占50字节，age占2字节。如果MySQL只使用索引中的firstname部分，则key_len将是50。

ref：

它显示的是列的名字（或单词“const”），MySQL将根据这些列来选择行。在本例中，MySQL根据三个常量选择行。

rows：

MySQL 所认为的它在找到正确的结果之前必须扫描的记录数。显然，这里最理想的数字就是1。

Extra：

这里可能出现许多不同的选项，其中大多数将对查询产生负面影响。在本例中，MySQL只是提醒我们它将用WHERE子句限制搜索结果集。

码农公寓

相关文章