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2022/8/2 19:42

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MySQL笔记：第08章_索引的创建与设计原则

第08章 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

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.普通索引
  在创建普通索引时，不附加任何限制条件，只是用于提高查询效率。这类索引可以创建在任何数据类型中，其值是否唯一和非空，要由字段本身的完整性约束条件决定。建立索引以后，可以通过索引进行查询。例如，在表student的字段name上建立一个普通索引，查询记录时就可以根据该索引进行查询。
  2.唯一性索引

使用UNIQUE参数可以设置索引为唯一性索引，在创建唯一性索引时，限制该索引的值必须是唯一的，但允许有空值。在一张数据表里可以有多个唯一索引。
例如，在表student的字段email中创建唯一性索引，那么字段email的值就必须是唯一的。通过唯一性索引，可以更快速地确定某条记录。
3.主键索引

主键索引就是一种特殊的唯一性索引，在唯一索引的基础上增加了不为空的约束，也就是NOT NULL+UNIQUE，一张表里最多只有一个主键索引。
Why?这是由主键索引的物理实现方式决定的，因为数据存储在文件中只能按照一种顺序进行存储
4.单列索引

在表中的单个字段上创建索引。单列索引只根据该字段进行索引。单列索引可以是普通索引，也可以是唯一性索引，还可以是全文索引。只要保证该索引只对应一个字段即可。一个表可以有多个单列索引。
5.多列(组合、联合)索引
多列索引是在表的多个字段组合上创建一个索引。该索引指向创建时对应的多个字段，可以通过这几个字段进行查询，但是只有查询条件中使用了这些字段中的第一个字段时才会被使用。例如，在表中的字段id、name和gender上建立一个多列索引idx_id_name_pender ，只有在查询条件中使用了字段id时该索引才会被使用。使用组合索引时遵循 最左前缀集合。

6.全文索引
全文索引(也称全文检索〉是目前搜索引擎使用的一种关键技术。它能够利用【分词技术】等多种算法智能分析出文本文字中关键词的频率和重要性，然后按照一定的算法规则智能地筛选出我们想要的搜索结果。全文索引非常适合大型数据集，对于小的数据集，它的用处比较小。
使用参数FULLTEXT可以设置索引为全文索引。在定义索引的列上支持值的全文查找，允许在这些索引列中插入重复值和空值。全文索引只能创建在CHAR、VARCHAR 或TEXT类型及其系列类型的字段上，查询数据量较大的字符串类型的字段时，使用全文索引可以提高查询速度。例如，表student的字段information是TEXT类型，该字段包含了很多文字信息。在字段information上建立全文索引后，可以提高查询字段information的速度
全文索引典型的有两种类型:自然语言的全文索引和布尔全文索引。

• 自然语言搜索引擎将计算每一个文档对象和查询的相关度。这里，相关度是基于匹配的关键词的个数，以及关键词在文档中出现的次数。在整个索引中出现次数越少的词语，匹配时的相关度就越高。相反，非常常见的单词将不会被搜索，如果一个词语在超过50%的记录中都出现了，那么自然语言的搜索将不会搜索这类词语
  MySQL数据库从3.23.23版开始支持全文索引，但MySQL5.6.4以前只有Myisam支持，5.6.4版本以后innodb才支持，但是官方版本不支持中文分词，需要第三方分词插件。在5.7.6版本，MySQL内置了ngram全文解析器，用来支持亚洲语种的分词。测试或使用全文索引时，要先看一下自己的MySQL版本、存储引擎和数据类型是否支持全文索引

7.补充:空间索引
使用参数SPATIAL可以设置索引为空间索引。空间索引只能建立在空间数据类型上，这样可以提高系统获取空间数据的效率。MySQL中的空间数据类型包括GEONETRY、POINT、LINESTRING和POLYGON等。目前只有MyISAM存储引擎支持空间检索，而且索引的字段不能为空值。对于初学者来说，这类索引很少会用到。

小结:不同的存储引擎支持的索引类型也不一样

lnnoDB: 支持B-tree、Full-text等索引，不支持Hash索引

MylSAM: 支持 B-tree、Full-text等索引，不支持Hash索引
Memory : 支持B-tree、Hash 等索引，不支持Full-tex索引

NDB : 支持 Hash索引，不支持 B-tree、 Full-text等索引

Archive : 不支持B-tree、Hash、Full-text等索引

1.2创建索引

MySQL支持多种方法在单个或多个列上创建索引:在创建表的定义语句CREATE TABLE中指定索引列，使用ALTER TABLE语句在存在的表上创建索引，或者使用CREATE INDEX语句在已存在的表上添加索引。

1.创建表的时候创建索引

使用CREATE TABLE创建表时，除了可以定义列的数据类型外，还可以定义主键约束、外键约束或者唯一性约束，而不论创建哪种约束。在定义约束的同时相当于在指定列上创建了一个索引。

举例:

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。

1.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)
);

测试

CREATE TABLE book(
  book_id INT ,
  book_name VARCHAR(100),
  authors VARCHAR(100),
  info VARCHAR(100) ,
  comment VARCHAR(100),
  year_publication YEAR,
  # 声明索引
  INDEX idx_bname(book_name )
);

图形化界面查看，或命令行输出


2. 创建唯一索引

举例：

CREATE TABLE test1(
  id INT NOT NULL,
  name varchar(30) NOT NULL,
  UNIQUE INDEX uk_idx_id(id)
);

测试

CREATE TABLE book1(
  book_id INT ,
  book_name VARCHAR(100),
  AUTHORS VARCHAR(100),
  info VARCHAR(100) ,
  COMMENT VARCHAR(100),
  year_publication YEAR,
  # 声明索引
  UNIQUE INDEX uk_idx_cmt(COMMENT)
);

该语句执行完毕之后，使用SHOW CREATE TABLE查看表结构：

SHOW INDEX FROM book1 \G

INSERT INTO book1(book_id,book_name,COMMENT)
VALUES(1,'Mysql高级','适合有数据库开发经验的人员学习');
SELECT * FROM book1;

声明有唯一索引的字段，在添加数据时，要保证唯一性，但是可以添加null

INSERT INTO book1(book_id,book_name,COMMENT)
VALUES(2,'Mysql高级',NULL);

3.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 ;

测试

#③ 主键索引
#通过定义主键约束的方式定义主键索引
CREATE TABLE book2(
  book_id INT PRIMARY KEY,
  book_name VARCHAR(100),
  AUTHORS VARCHAR(100),
  info VARCHAR(100) ,
  COMMENT VARCHAR(100),
  year_publication YEAR
);
SHOW INDEX FROM book2;

删除主键索引：

#通过删除主键约束的方式删除主键索引
#不能有auto_increment
ALTER TABLE book2
DROP PRIMARY KEY;

修改主键索引：必须先删除掉(drop)原索引，再新建(add)索引

4.创建单列索引

举例：

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

该语句执行完毕之后，使用SHOW CREATE TABLE查看表结构：

SHOW INDEX FROM test2 \G

测试

# ④ 创建单列索引
CREATE TABLE book3(
  book_id INT ,
  book_name VARCHAR(100),
  AUTHORS VARCHAR(100),
  info VARCHAR(100) ,
  COMMENT VARCHAR(100),
  year_publication YEAR,
  # 声明索引
  UNIQUE INDEX idx_bname(book_name)
);
SHOW INDEX FROM book3;

5. 创建组合索引

举例：创建表test3，在表中的id、name和age字段上建立组合索引，SQL语句如下：

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)
);

测试

# ⑤ 创建联合索引
CREATE TABLE book4(
  book_id INT ,
  book_name VARCHAR(100),
  AUTHORS VARCHAR(100),
  info VARCHAR(100) ,
  COMMENT VARCHAR(100),
  year_publication YEAR,
  # 声明索引
  INDEX mul_bid_bname_info(book_id,book_name,info)
);
SHOW INDEX FROM book4;

6. 创建全文索引

FULLTEXT全文索引可以用于全文搜索，并且只为CHAR、VARCHAR和TEXT列创建索引。索引总是对整个列进行，不支持局部（前缀）索引。

举例1：创建表test4，在表中的info字段上建立全文索引，SQL语句如下

CREATE TABLE test4(
  id INT NOT NULL,
  NAME CHAR(30) NOT NULL,
  age INT NOT NULL,
  info VARCHAR(255),
  FULLTEXT INDEX futxt_idx_info(info(50))
) ENGINE=MYISAM;
SHOW INDEX FROM test4;

在MySQL5.7及之后版本中可以不指定最后的ENGINE了，因为在此版本中InnoDB支持全文索引

举例2：

创建了一个给title和body字段添加全文索引的表。

CREATE TABLE articles (
  id INT UNSIGNED AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  title VARCHAR (200),
  body TEXT,
  FULLTEXT index (title, body)
) ENGINE = INNODB ;

举例3：

CREATE TABLE `papers` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `title` varchar(200) DEFAULT NULL,
  `content` text,
  PRIMARY KEY (`id`),
  FULLTEXT KEY `title` (`title`,`content`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

不同于like方式的的查询：

SELECT * FROM papers WHERE content LIKE '%查询字符串%';

全文索引用match+against方式查询：

SELECT * FROM papers WHERE MATCH(title,content) AGAINST ('查询字符串');

明显提高效率。

注意点

1. 使用全文索引前，搞清楚版本支持情况；
2. 全文索引比 like + % 快 N 倍，但是可能存在精度问题；
3. 如果需要全文索引的是大量数据，建议先添加数据，再创建索引。

7. 创建空间索引

空间索引创建中，要求空间类型的字段必须为 非空 。

举例：创建表test5，在空间类型为GEOMETRY的字段上创建空间索引，SQL语句如下：

CREATE TABLE test5(
  geo GEOMETRY NOT NULL,
  SPATIAL INDEX spa_idx_geo(geo)
) ENGINE=MyISAM;

该语句执行完毕之后，使用SHoW CREATE TABLE查看表结构:

SHOW INDEX FROM test5 \G

可以看到,test5表的geo字段上创建了名称为spa_idx_geo的空间索引。注意创建时指定空间类型字段值的非空约束，并且表的存储引擎为MylSAM。