Mysql索引相关的知识复盘一

索引的作用和分类

索引的优缺点

优点：

• 加快数据检索速率
• 排序分组时候，使用索引将降低资源的消耗

缺点：

• 增加了索引维护的成本
• 降低了更新的速度
• 提高了数据维护的成本
• 索引会占据更多的磁盘的空间

索引的一般分类

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 索引的分类如下：

1. 普通索引
2. 唯一性索引
3. 主键索引
4. 单列索引
5. 多列(组合、联合)索引
6. 全文索引
7. 空间索引

索引创建规范

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

索引的数据结构和IO流程

Mysql的索引使用B+树结构，树的节点不止保存了主键数据还保存了其他字段，好处在于可以减少IO操作，也导致了索引占用了大量的磁盘空间，增加了索引的维护的难度

索引的IO操作流程

仍以下图为例（record_type ：记录头信息的一项属性，表示记录的类型， 0 表示普通记录、 2 表示最小记录、3 表示最大记录）

数据的新增操作

前面可以看到页的数据已经满了，如果需要插入新的数据，需要重新生成新的一页，如下，不仅需要生成新的页32，还需要生成新的页31保存数据（因为页32是作为目录项存在的）

索引的数据的查找

以查找主键值为5的数据为例 一 确认目录项

索引会按照目录，通过的目录保存的最大和最小的主键值，确认所在目录在页30

二 根据目录的记录查找

目录保存了每个页的数据的最小值，通过最小值可以确定数据在页28

三 在页内查找

在页28内查找数据，可获得主键值为5的全部数据

页分裂的操作

Mysql的索引数据是按页（聚簇索引）的存储，索引不仅保存了用户的数据，而且维护索引结构，保证新的页数据的主键索引比前面的大，当发现不满足条件时候，会触发分页操作，调整数据分布，为了提高数据的插入速度，也为了降低数据的维护成本，建议每次插入时候，保持主键的递增

聚簇索引和非聚簇索引的区别

聚簇索引在叶子节点保存了数据，而非聚簇索引只保存主键值和完整数据的物理地址，当非聚簇索引需要使用非主键字段时候，在查找一次非聚簇索引的数据后，按照其获得的物理地址，在对应的数据也查找，获得全部的字段，这就是回表

索引的设计准则

索引适合的场景

1. 索引的字段具有唯一性
2. 需要频繁过过滤的字段
3. 需要频繁分组排序的字段
4. 表连接的字段需要建立索引
5. 有条件的更新操作
6. 需要去重的字段

建议：索引的字段需要具有散列性，重复度太高的字段，没必要做索引，若使用前缀索引，需要截取字段的时候，可以使用参考规则

如一下建表语法

create table shop(address varchar(120) not null); 使用类似的语法，使用选择度较高，字段较少的字段，建立索引，

索引的不适合的场景

1. 数据重复多
2. 数据量小
3. 经常药更新的字段
4. 字段无序
5. 索引冗余的字段

索引的性能测试

使用orderinfo表，数据大小为1110368条数据，建表语句如下：

CREATE TABLE orderinfo( user_id` bigint DEFAULT NULL,

order_id bigint NOT NULL,

item_id bigint DEFAULT NULL,

flag bigint DEFAULT NULL,

times bigint DEFAULT NULL,

price float DEFAULT NULL,

num int DEFAULT NULL,

PRIMARY KEY (order_id) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci;`

分组测试

select item_id,count(*) from orderinfo group by item_id 无索引为0.63秒

有索引为0.41秒

去重测试

select distinct(user_id) from orderinfo

有索引 0.47s 无索引 0.56s

排序测试

select distinct item_id from orderinfo order by item_id desc limit 10;

有索引 0.01s

无索引 0.56s

复杂的聚合排序

select item_id,sum(price) as price from orderinfo where flag=4 group by item_id order by price desc limit 100;

无索引 2.58s

有索引 2.57s 没有优势

主要是使用order by语句需要进行filesort文件排序和临时表保存数据，时间延长了

explain

explain语句可以用来分析sql语句的执行状态以以下语句为例：

explain select item_id,sum(price) as price from orderinfo where flag=4 group by item_id order by price desc limit 100;

执行结果如以下所示：

详细的可以参考，explain的详细语法介绍

Mysql8索引新特性

索引隐藏

mysql8引入了不可见索引，用于验证删除索引后，对sql查询的影响，语法如下

alter table tablename alter index indexname invisible/visible;

索引函数化

索引函数就是字段加了函数的索引，这里的函数也可以是表达式。所以也叫表达式索引 例子如下：

create index price_function_index on orderinfo((from_unixtime(times,'%Y-%m-%d')))