mysql創建索引以及對索引的理解

阿新 • • 發佈：2018-06-26

bsp 空間 select table 創建表類型但是排除假設

創建索引是指在某個表的一列或多列上建立一個索引，以便提高對表的訪問速度。創建索引有3種方式，這3種方式分別是創建表的時候創建索引、在已經存在的表上創建索引和使用ALTER TABLE語句來創建索引。本節將詳細講解這3種創建索引的方法。

7.2.1 創建表的時候創建索引（1）

創建表時可以直接創建索引，這種方式最簡單、方便。其基本形式如下：

CREATE TABLE 表名( 屬性名數據類型[完整性約束條件],
屬性名數據類型[完整性約束條件],
......
屬性名數據類型
[ UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL ] INDEX | KEY
[ 別名] ( 屬性名1 [(長度)] [ ASC | DESC] )
);
其中，UNIQUE是可選參數，表示索引為唯一性索引；FULLTEXT是可選參數，表示索引為全文索引；SPATIAL也是可選參數，表示索引為空間索引；INDEX和KEY參數用來指定字段為索引的，兩者選擇其中之一就可以了，作用是一樣的；"別名"是可選參數，用來給創建的索引取的新名稱；"屬性1"參數指定索引對應的字段的名稱，該字段必須為前面定義好的字段；"長度"是可選參數，其指索引的長度，必須是字符串類型才可以使用；"ASC"和"DESC"都是可選參數，"ASC"參數表示升序排列，"DESC"參數表示降序排列。

1．創建普通索引

創建一個普通索引時，不需要加任何UNIQUE、FULLTEXT或者SPATIAL參數。

【示例7-1】下面創建一個表名為index1的表，在表中的id字段上建立索引。SQL代碼如下：

CREATE  TABLE  index1 (id    INT , 
name   VARCHAR(20) , 
sex    BOOLEAN , 
INDEX ( id) 
);

運行結果顯示創建成功，使用SHOW CREATE TABLE語句查看表的結構。顯示如下：

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)

結果可以看到，id字段上已經建立了一個名為index1_id的索引。使用EXPLAIN語句可以查看索引是否被使用，SQL代碼如下：

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)

上面結果顯示，possible_keys和key處的值都為index1_id。說明index1_id索引已經存在，而且已經開始起作用。

2．創建唯一性索引

創建唯一性索引時，需要使用UNIQUE參數進行約束。

【示例7-2】下面創建一個表名為index2的表，在表中的id字段上建立名為index2_id的唯一性索引，且以升序的形式排列。SQL代碼如下：

CREATE  TABLE  index2 (id    INT  UNIQUE , 
name   VARCHAR(20) , 
UNIQUE  INDEX  index2_id ( id  ASC) 
);

運行結果顯示創建成功，使用SHOW CREATE TABLE語句查看表的結構。顯示如下：

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)

結果可以看到，id字段上已經建立了一個名為index2_id的唯一性索引。這裏的id字段可以沒有進行唯一性約束，也可以在該字段上成功創建唯一性索引。但是，這樣可能達不到提高查詢速度的目的。

3．創建全文索引

全文索引只能創建在CHAR、VARCHAR或TEXT類型的字段上。而且，現在只有MyISAM存儲引擎支持全文索引。

【示例7-3】下面創建一個表名為index3的表，在表中的info字段上建立名為index3_ info的全文索引。SQL代碼如下：

CREATE  TABLE  index3 (id    INT  , 
info   VARCHAR(20) , 
FULLTEXT  INDEX  index3_info ( info ) 
)ENGINE=MyISAM;

運行結果顯示創建成功，使用SHOW CREATE TABLE語句查看表的結構。顯示如下：

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)

結果可以看到，info字段上已經建立了一個名為index3_info的全文索引。如果表的存儲引擎不是MyISAM存儲引擎，系統會提示"ERROR 1214 (HY000): The used table type doesn‘t support FULLTEXT indexes"。

註意：目前只有MyISAM存儲引擎支持全文索引，InnoDB存儲引擎還不支持全文索引。因此，在創建全文索引時一定註意表的存儲引擎的類型。對於經常需要索引的字符串、文字數據等信息，可以考慮存儲到MyISAM存儲引擎的表中。

4．創建單列索引

單列索引是在表的單個字段上創建索引。

【示例7-4】下面創建一個表名為index4的表，在表中的subject字段上建立名為index4_st的單列索引。SQL代碼如下：

CREATE  TABLE  index4 (id    INT  , 
subject   VARCHAR(30) , 
INDEX  index4_st ( subject(10) ) 
);

運行結果顯示創建成功，使用SHOW CREATE TABLE語句查看表的結構。顯示如下：

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)

結果可以看到，subject字段上已經建立了一個名為index4_st的單列索引。細心的讀者可能會發現，subject字段長度為20，而index4_st索引的長度只有10。這樣做的目的還是為了提高查詢速度。對於字符型的數據，可以不用查詢全部信息，而只查詢其前面的若幹字符信息。

5．創建多列索引

創建多列索引是在表的多個字段上創建一個索引。

【示例7-5】下面創建一個表名為index5的表，在表中的name和sex字段上建立名為index5_ns的多列索引。SQL代碼如下：

CREATE  TABLE  index5 (id  INT  , 
name   VARCHAR(20) , 
sex   CHAR(4) , 
INDEX  index5_ns ( name, sex ) 
);

運行結果顯示創建成功，使用SHOW CREATE TABLE語句查看表的結構。顯示如下：

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)

結果可以看到，name和sex字段上已經建立了一個名為index5_ns的單列索引。多列索引中，只有查詢條件中使用了這些字段中第一個字段時，索引才會被使用。用EXPLAIN語句可以查看索引的使用情況。如果只是有name字段作為查詢條件進行查詢，顯示結果如下：

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)

結果顯示，possible_keys和key的值都是index5_ns。額外信息（Extra）顯示正在使用索引。這說明使用name字段進行索引時，索引index5_ns已經被使用。如果只使用sex字段作為查詢條件進行查詢，顯示結果如下：

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)

此時的結果顯示，possible_keys和key的值都為NULL。額外信息（Extra）顯示正在使用Where條件查詢，而未使用索引。

技巧：使用多列索引時一定要特別註意，只有使用了索引中的第一個字段時才會觸發索引。如果沒有使用索引中的第一個字段，那麽這個多列索引就不會起作用。因此，在優化查詢速度時，可以考慮優化多列索引。

6．創建空間索引

創建空間索引時必須使用SPATIAL參數來設置。創建空間索引時，表的存儲引擎必須是MyISAM類型。而且，索引字段必須有非空約束。

【示例7-6】下面創建一個表名為index6的表，在表中的space字段上建立名為index6_sp的空間索引。SQL代碼如下：

CREATE  TABLE  index6 (id  INT  , 
space  GEOMETRY  NOT NULL, 
SPATIAL  INDEX  index6_sp (space ) 
)ENGINE=MyISAM;

運行結果顯示創建成功，使用SHOW CREATE TABLE語句查看表的結構。顯示如下：

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)

結果可以看到，space字段上已經建立了一個名為index6_sp的空間索引。值得註意的是，space字段是非空的，而且數據類型是GEOMETRY類型。這個類型是空間數據類型。空間類型包括GEOMETRY、POINT、LINESTRING和POLYGON類型等。這些空間數據類型平時很少用到。

什麽是索引？

索引用來快速地尋找那些具有特定值的記錄，所有MySQL索引都以B-樹的形式保存。如果沒有索引，執行查詢時MySQL必須從第一個記錄開始掃描整個表的所有記錄，直至找到符合要求的記錄。表裏面的記錄數量越多，這個操作的代價就越高。如果作為搜索條件的列上已經創建了索引，MySQL無需掃描任何記錄即可迅速得到目標記錄所在的位置。如果表有1000個記錄，通過索引查找記錄至少要比順序掃描記錄快100倍,個人感覺快100倍有點誇張。

假設我們創建了一個名為people的表：

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

後，我們完全隨機把1000個不同name值插入到people表。
可以看到，在數據文件中name列沒有任何明確的次序。如果我們創建了name列的索引，MySQL將在索引中排序name列：
對於索引中的每一項，MySQL在內部為它保存一個數據文件中實際記錄所在位置的“指針”。因此，如果我們要查找name等於“Mike”記錄的 peopleid（SQL命令為“SELECT peopleid FROM people WHERE name=‘Mike‘;”），MySQL能夠在name的索引中查找“Mike”值，然後直接轉到數據文件中相應的行，準確地返回該行的 peopleid（999）。在這個過程中，MySQL只需處理一個行就可以返回結果。如果沒有“name”列的索引，MySQL要掃描數據文件中的所有記錄，即1000個記錄！顯然，需要MySQL處理的記錄數量越少，則它完成任務的速度就越快。

索引的類型

MySQL提供多種索引類型供選擇：

普通索引

這是最基本的索引類型，而且它沒有唯一性之類的限制。普通索引可以通過以下幾種方式創建：

CODE: 創建索引，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);
創建表的時候指定索引，例如CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (列的列表) );

唯一性索引

這種索引和前面的“普通索引”基本相同，但有一個區別：索引列的所有值都只能出現一次，即必須唯一。唯一性索引可以用以下幾種方式創建：

CODE: 創建索引，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);
創建表的時候指定索引，例如CREATE TABLE tablename ( [...], UNIQUE [索引的名字] (列的列表)
);

主鍵

主鍵是一種唯一性索引，但它必須指定為“PRIMARY KEY”。如果你曾經用過AUTO_INCREMENT類型的列，你可能已經熟悉主鍵之類的概念了。主鍵一般在創建表的時候指定，例如“CREATE TABLE tablename ( [...], PRIMARY KEY (列的列表) ); ”。但是，我們也可以通過修改表的方式加入主鍵，例如“ALTER TABLE tablename ADD PRIMARY KEY (列的列表); ”。每個表只能有一個主鍵。

全文索引

MySQL從3.23.23版開始支持全文索引和全文檢索。在 MySQL中，全文索引的索引類型為FULLTEXT。全文索引可以在VARCHAR或者TEXT類型的列上創建。它可以通過CREATE TABLE命令創建，也可以通過ALTER TABLE或CREATE INDEX命令創建。對於大規模的數據集，通過ALTER TABLE（或者CREATE INDEX）命令創建全文索引要比把記錄插入帶有全文索引的空表更快。本文下面的討論不再涉及全文索引，要了解更多信息，請參見MySQL documentation。

單列索引與多列索引

索引可以是單列索引，也可以是多列索引。下面我們通過具體的例子來說明這兩種索引的區別。假設有這樣一個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) );

下面是我們插入到這個people表的數據：

這個數據片段中有四個名字為“Mikes”的人（其中兩個姓Sullivans，兩個姓McConnells），有兩個年齡為17歲的人，還有一個名字與眾不同的Joe Smith。

這個表的主要用途是根據指定的用戶姓、名以及年齡返回相應的peopleid。例如，我們可能需要查找姓名為Mike Sullivan、年齡17歲用戶的peopleid（SQL命令為SELECT peopleid FROM people WHERE firstname=‘Mike‘ AND lastname=‘Sullivan‘ AND age=17;）。由於我們不想讓MySQL每次執行查詢就去掃描整個表，這裏需要考慮運用索引。

首先，我們可以考慮在單個列上創建索引，比如firstname、lastname或者age列。如果我們創建firstname列的索引（ALTER TABLE people ADD INDEX firstname (firstname);），MySQL將通過這個索引迅速把搜索範圍限制到那些firstname=‘Mike‘的記錄，然後再在這個“中間結果集”上進行其他條件的搜索：它首先排除那些lastname不等於“Sullivan”的記錄，然後排除那些age不等於17的記錄。當記錄滿足所有搜索條件之後，MySQL就返回最終的搜索結果。

由於建立了firstname列的索引，與執行表的完全掃描相比，MySQL的效率提高了很多，但我們要求MySQL掃描的記錄數量仍舊遠遠超過了實際所需要的。雖然我們可以刪除firstname列上的索引，再創建lastname或者age 列的索引，但總地看來，不論在哪個列上創建索引搜索效率仍舊相似。

為了提高搜索效率，我們需要考慮運用多列索引。如果為 firstname、lastname和age這三個列創建一個多列索引，MySQL只需一次檢索就能夠找出正確的結果！下面是創建這個多列索引的SQL 命令：

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

由於索引文件以B-樹格式保存，MySQL能夠立即轉到合適的firstname，然後再轉到合適的lastname，最後轉到合適的age。在沒有掃描數據文件任何一個記錄的情況下，MySQL就正確地找出了搜索的目標記錄！

那麽，如果在firstname、lastname、age這三個列上分別創建單列索引，效果是否和創建一個firstname、lastname、age 的多列索引一樣呢？答案是否定的，兩者完全不同。當我們執行查詢的時候，MySQL只能使用一個索引。如果你有三個單列的索引，MySQL會試圖選擇一個限制最嚴格的索引。但是，即使是限制最嚴格的單列索引，它的限制能力也肯定遠遠低於firstname、lastname、age這三個列上的多列索引。

最左前綴

多列索引還有另外一個優點，它通過稱為最左前綴（Leftmost Prefixing）的概念體現出來。繼續考慮前面的例子，現在我們有一個firstname、lastname、age列上的多列索引，我們稱這個索引為fname_lname_age。當搜索條件是以下各種列的組合時，MySQL將使用fname_lname_age索引：

CODE: firstname，lastname，age
firstname，lastname
firstname

從另一方面理解，它相當於我們創建了(firstname，lastname，age)、(firstname，lastname)以及 (firstname)這些列組合上的索引。下面這些查詢都能夠使用這個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‘;

選擇索引列

在性能優化過程中，選擇在哪些列上創建索引是最重要的步驟之一。可以考慮使用索引的主要有兩種類型的列：在WHERE子句中出現的列，在join子句中出現的列。請看下面這個查詢：

CODE: SELECT age ## 不使用索引 FROM people WHERE firstname=‘Mike‘ ## 考慮使用索引 AND
lastname=‘Sullivan‘ ## 考慮使用索引

這個查詢與前面的查詢略有不同，但仍屬於簡單查詢。由於age是在SELECT部分被引用，MySQL不會用它來限制列選擇操作。因此，對於這個查詢來說，創建age列的索引沒有什麽必要。下面是一個更復雜的例子：

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 ##考慮使用索引 WHERE firstname=‘Mike‘ ##考慮使用索引 AND
lastname=‘Sullivan‘ ##考慮使用索引

與前面的例子一樣，由於firstname和lastname出現在WHERE子句中，因此這兩個列仍舊有創建索引的必要。除此之外，由於town表的townid 列出現在join子句中，因此我們需要考慮創建該列的索引。

那麽，我們是否可以簡單地認為應該索引WHERE子句和join子句中出現的每一個列呢？差不多如此，但並不完全。我們還必須考慮到對列進行比較的操作符類型。MySQL只有對以下操作符才使用索引：<，<=，=，>;，>;=，BETWEEN，IN，以及某些時候的LIKE。可以在LIKE操作中使用索引的情形是指另一個操作數不是以通配符（%或者_）開頭的情形。例如，“SELECT peopleid FROM people WHERE firstname LIKE ‘Mich%‘;”這個查詢將使用索引，但“SELECT peopleid FROM people WHERE firstname LIKE ‘%ike‘;”這個查詢不會使用索引。

分析索引效率

現在我們已經知道了一些如何選擇索引列的知識，但還無法判斷哪一個最有效。MySQL提供了一個內建的SQL命令幫助我們完成這個任務，這就是 EXPLAIN命令。EXPLAIN命令的一般語法是：EXPLAIN <SQL命令>;。你可以在MySQL文檔找到有關該命令的更多說明。下面是一個例子：

CODE: EXPLAIN SELECT peopleid FROM people WHERE firstname=‘Mike‘ AND lastname=‘Sullivan‘
AND age=‘17‘;

這個命令將返回下面這種分析結果：

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

下面我們就來看看這個EXPLAIN分析結果的含義。

table：這是表的名字。

type：連接操作的類型。下面是MySQL文檔關於ref連接類型的說明：

“對於每一種與另一個表中記錄的組合，MySQL將從當前的表讀取所有帶有匹配索引值的記錄。如果連接操作只使用鍵的最左前綴，或者如果鍵不是UNIQUE或 PRIMARY KEY類型（換句話說，如果連接操作不能根據鍵值選擇出唯一行），則MySQL使用ref連接類型。如果連接操作所用的鍵只匹配少量的記錄，則ref是一種好的連接類型。”

在本例中，由於索引不是UNIQUE類型，ref是我們能夠得到的最好連接類型。

如果EXPLAIN 顯示連接類型是“ALL”，而且你並不想從表裏面選擇出大多數記錄，那麽MySQL的操作效率將非常低，因為它要掃描整個表。你可以加入更多的索引來解決這個問題。預知更多信息，請參見MySQL的手冊說明。

possible_keys：

可能可以利用的索引的名字。這裏的索引名字是創建索引時指定的索引昵稱；如果索引沒有昵稱，則默認顯示的是索引中第一個列的名字（在本例中，它是“firstname”）。默認索引名字的含義往往不是很明顯。

Key：

它顯示了MySQL實際使用的索引的名字。如果它為空（或NULL），則MySQL不使用索引。

key_len：

索引中被使用部分的長度，以字節計。在本例中，key_len是102，其中firstname 占50字節，lastname占50字節，age占2字節。如果MySQL只使用索引中的firstname部分，則key_len將是50。

ref：

它顯示的是列的名字（或單詞“const”），MySQL將根據這些列來選擇行。在本例中，MySQL根據三個常量選擇行。

rows：

MySQL 所認為的它在找到正確的結果之前必須掃描的記錄數。顯然，這裏最理想的數字就是1。

Extra：

這裏可能出現許多不同的選項，其中大多數將對查詢產生負面影響。在本例中，MySQL只是提醒我們它將用WHERE子句限制搜索結果集。

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