MariaDB 数据库索引详解(9)
什么是数据库索引?
索引用于快速找出在某个列中有一特定值的行,如果不使用索引MySQL必须从第l条记录开始读完整个表,直到找出相关的行.表越大,查询数据所花费的时间越多,如果表中查询的列有一个索引,MySQL能快速到达某个位置去搜寻数据文件,而不必查看所有数据.
索引是一个单独的、存储在磁盘上的数据库结构,它们包含着对数据表里所有记录的引用指针.使用索引用于快速找出在某个或多个列中有一特定值的行,所有MySQL列类型都可以被索引,对相关列使用索引是提高查询操作速度的最佳途径.
这里打个比方:比如我们要查找num=1000,如果没有索引,那么MySQL将会遍历整个表,直到找到1000这一行为止.如果有索引的情况下,当我们查找num时,MySQL不需要任何遍历,直接在索引里找到数据的位置,这样一来提高了数据库的查询效率.
索引与存储引擎?
索引是在存储引擎中实现的,因此每种存储引擎的索引都不一定完全相同,并且每种存诸引擎也不一定支持所有索引类型.根据存储引擎定义每个表的最大索引数和最大索引长度,存储引擎支持每个表至少16个索引,总索引长度至少为256字节.大多数存储引擎有更高的限制,MySQL中索引的存储类型有两种:1.BTREE和HASH,具体和表的存储引擎相关,2.MyISAM和InnoDB存储引擎只支持BTREE索引,3.MEMORY/HEAP存储引擎可以支持HASH和BTREE索引.
MySQL索引的优点:
● 通过创建唯一索引,可以保证数据库表中每一行数据的唯一性
● 可以大大加快数据的查询速度
● 在实现数据的参考完整性方面,可以加速表和表之间的连接
● 使用分组和排序子句进行数据查询时,也可以显著减少查询中分组和排序的时间
MySQL索引的缺点:
● 维护索引要花费大量时间,并且随着数据量的增加所耗费的时间也会增加
● 索引占用磁盘空间,每一个索引要占一定得物理空间,如果有大量索引,索引文件可能比数据文件更快达到最大文件尺寸
● 当对数据进行增删改查时,索引也需要动态调整,大大降低了数据的可维护性
MySQL索引的设计原则:
● 索引并非越多越好,一个表中如有大量的索引,不仅占用磁盘空间,而且会影响语句执行效率
● 避免对经常更新的表进行过多的索引,并且索引中的列尽可能少
● 对经常用于查询的字段应该创建索引,但要避免添加不必要的字段
● 数据量小的表最好不要使用索引,如果添加索引可能非但达不到好的效果,反而适得其反
● 在条件表达式中经常用到的不同值较多的列上建立索引,在不同值很少的列上不要建立索引
● 当唯一性是某种数据本身的特征时,指定唯一索引,可以提高数据查询效率
● 在频繁进行排序或分组(group by或order by操作)的列上建立索引
MySQL索引的分类有哪些?
1.普通索引:MySQL中的基本索引类型,允许在定义索引的列中插入重复值和空值.
2.唯一索引:索引列的值必须唯一,但允许有空值.如果是组合索引,则列值的组合必须唯一.
3.主键索引:一种特殊的唯一索引,不允许有空值.
4.单列索引:即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引.
5.组合索引:指在表的多个字段组合上创建的索引,使用组合索引时遵循最左前缀集合.
6.全文索引:允许在这些索引列中插入重复值和空值,只有MyISAM存储引擎支持全文索引.
7.空间索引:对空间数据类型的字段建立的索引,空间索引只能在存储引擎为MyISAM的表中创建.
MariaDB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,或使用create index语句在已存在表上添加索引.
以上的知识点就是索引章节的全部内容啦,其实索引的实践环节还是很简单的,只需要了解几个命令就行啦,接下来我们来看一下索引的具体使用过程吧.
MariaDB 创建索引
使用CREATE TABLE创建表时,除了可以定义列的数据类型,还可以定义主键约束、外键约束或者唯一性约束，而不论创建那种约束，在定义约束的同时相当于在指定列上创建了一个索引。创建表时创建索引的基本语法格式如下:
MariaDB [lyshark]> create table table_name [col_name data_type]
[unique | fulltext | spatial]
[index | key][index_name] (col_name [length])
[ASC | DESC]
#----------------------------------------------------------------------------------------
#[参数解释]
unique | fulltext | spatial #可选参数,分别表示唯一索引,全文索引,空间索引
index | key #两者作用相同,用来指定创建索引
col_name #需要创建索引的字段列,此列必须从数据表中定义的列中选择
length #可选参数,表示索引长度,只用字符串类型才能指定索引长度
ASC | DESC #指定升序或者降序的索引值存储
◆创建普通索引◆
创建最基本的索引类型,没有唯一性之类的限制,其作用只是加对快数据的访问速度.
1.创建book表的同时,在year_public字段上建立普通索引,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> create table book
-> (
-> bookid int not null,
-> bookname varchar(255) not null,
-> authors varchar(255) not null,
-> info varchar(255) null,
-> comment varchar(255) null,
-> year_public year not null,
-> index(year_public)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
MariaDB [lyshark]> desc book;
+-------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------------+--------------+------+-----+---------+-------+
| bookid | int(11) | NO | | NULL | |
| bookname | varchar(255) | NO | | NULL | |
| authors | varchar(255) | NO | | NULL | |
| info | varchar(255) | YES | | NULL | |
| comment | varchar(255) | YES | | NULL | |
| year_public | year(4) | NO | MUL | NULL | |
+-------------+--------------+------+-----+---------+-------+
6 rows in set (0.00 sec)
2.执行完语句后,我们可以使用show create table查看表结构:
MariaDB [lyshark]> show create table book \G;
*************************** 1. row ***************************
Table: book
Create Table: CREATE TABLE `book` (
`bookid` int(11) NOT NULL,
`bookname` varchar(255) NOT NULL,
`authors` varchar(255) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
`comment` varchar(255) DEFAULT NULL,
`year_public` year(4) NOT NULL, #成功建立了索引
KEY `year_public` (`year_public`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
3.使用explain语句查看索引是否正在使用,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> explain select * from book where year_public=990 \G;
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: book
type: ref
possible_keys: year_public
key: year_public
key_len: 1
ref: const
rows: 1
Extra: Using index condition
1 row in set (0.00 sec)
对以上EXPLAIN语句输出结果的解释:
●
select type:指定所使用的SELECT查询类型,这里值为SIMPLE
●table:指定数据库读取的数据表的名字
●type:指定了本数据表与其他数据表之间的关联关系
●possible keys:给出了MySQL在搜索数据记录时可选用的各个索引
●key行是MySQL实际选用的索引
●key len:行给出索引按字节计算的长度,key len数值越小,表示越快
●ref:行给出了关联关系中另一个数据表里的数据列的名字
●rows:行是MySQL在执行这个查询时预计会从这个数据表里读出的数据行的个数
●extra:行提供了与关联操作有关的信息
可以看到,possible keys和key的值都为year_public,说明查询时使用了索引.
◆创建唯一索引◆
创建唯一索引的主要原因是减少查询索引列操作的执行时间,尤其是对比较庞大的数据表.它与前面的普通索引类似,不同的就是:索引列的值必须唯一,但允许有空值.如果是组合索引,则列值的组合必须唯一.
创建一个表table_1,在表中的id字段上使用unique关键字创建唯一索引
MariaDB [lyshark]> create table table_1
-> (
-> id int not null,
-> name char(30) not null,
-> unique index UniqIdx(id)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
MariaDB [lyshark]> show create table table_1 \G;
*************************** 1. row ***************************
Table: table_1
Create Table: CREATE TABLE `table_1` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(30) NOT NULL,
UNIQUE KEY `UniqIdx` (`id`) #id字段已经成功建立了一个名为UniqIdx的唯一索引
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
◆创建单列索引◆
单列索引是在数据表中的某一个字段上创建的索引,一个表中可以创建多个单列索引.前面两个例子中创建的索引都为单列索引.
创建一个表table_2,在表中的name字段上创建单列索引.
MariaDB [lyshark]> create table table_2
-> (
-> id int not null,
-> name char(50) null,
-> index SingleIdx(name(20))
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
MariaDB [lyshark]> show create table table_2 \G;
*************************** 1. row ***************************
Table: table_2
Create Table: CREATE TABLE `table_2` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(50) DEFAULT NULL,
KEY `SingleIdx` (`name`(20)) #name字段上已经成功建立了一个单列索引,名称为SingleIdx
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
◆创建组和索引◆
组合索引就是在多个字段上创建一个索引.
1.首先创建table_3表,在表中的id,name,age字段上建立组合索引,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> create table table_3
-> (
-> id int not null,
-> name char(30) not null,
-> age int not null,
-> info varchar(255),
-> INDEX MultiIdx(id,name,age)
-> );
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
2.创建完成之后,我们来查看一下结果吧.
MariaDB [lyshark]> show create table table_3 \G
*************************** 1. row ***************************
Table: table_3
Create Table: CREATE TABLE `table_3` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(30) NOT NULL,
`age` int(11) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
KEY `MultiIdx` (`id`,`name`,`age`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
3.测试,在table_3表中,差查询id和name字段,使用explain语句查看索引的使用情况:
MariaDB [lyshark]> explain select * from table_3 where id=1 and name='lyshark' \G
*************************** 1. row ***************************
id: 1
select_type: SIMPLE
table: table_3
type: ref
possible_keys: MultiIdx
key: MultiIdx
key_len: 34
ref: const,const
rows: 1
Extra: Using index condition
1 row in set (0.07 sec)
◆创建全文索引◆
FULLTEXT(全文索引)可以用于全文搜索,全文索引适合用于大型数据集.只有MyISAM存储引擎支持FULLTEXT索引,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.
1.创建表table_4在表中info字段上建立一个全文索引,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> create table table_4(
-> id int not null,
-> name char(40) not null,
-> age int not null,
-> info varchar(255),
-> fulltext index FullTxtIdx(info)
-> )engine=MyISAM;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
#注意：MySQL5.7默认存储引擎室是InnoDB,在这里我们要改成MyISAM,不然索引会报错
2.结果如下,这样我们就创建了一个名为FullTxtIdx的全文索引.
MariaDB [lyshark]> show create table table_4 \G
*************************** 1. row ***************************
Table: table_4
Create Table: CREATE TABLE `table_4` (
`id` int(11) NOT NULL,
`name` char(40) NOT NULL,
`age` int(11) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
FULLTEXT KEY `FullTxtIdx` (`info`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
◆创建空间索引◆
空间索引必须在MyISAM类型的表中创建,且空间类型的字段必须为空.
1.创建一个表table_5,在空间类型Geometry的字段上创建空间索引,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> create table table_5
-> (
-> g geometry not null,
-> spatial index spatIdx(g)
-> )engine=MyISAM;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
MariaDB [lyshark]> show create table table_5 \G;
*************************** 1. row ***************************
Table: table_5
Create Table: CREATE TABLE `table_5` (
`g` geometry NOT NULL,
SPATIAL KEY `spatIdx` (`g`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
可以看到,table_5表的g字段上创建了名称为spatIdex的空间索引,注意:创建时间指定空间类型字段值的非空约束,并且表的存储引擎必须为MyISAM.
MariaDB 添加索引
在已经存在的表中创建索引,可以使用alter table语句或者create index语句,本节将介绍如何在一个已经存在的表上创建一个索引,首先先来看一下索引的添加语法,SQL语句如下:
alter table table_name add [unique | fulltext | spatial ]
[ index | key ] [ index_name ](col_name[length],.....)
[ asc |esc ]
#----------------------------------------------------------------------------------------
#[参数解释]
unique | fulltext | spatial #可选参数,分别表示唯一索引,全文索引,空间索引
index | key #两者作用相同,用来指定创建索引
col_name #需要创建索引的字段列,此列必须从数据表中定义的列中选择
length #可选参数,表示索引长度,只用字符串类型才能指定索引长度
ASC | DESC #指定升序或者降序的索引值存储
◆添加普通索引◆
在book表中bookname字段上,将建立名为BKNameIdx的普通索引.
1.首先添加索引前,使用show index语句查看指定表中创建的索引
MariaDB [lyshark]> show index from book \G;
*************************** 1. row ***************************
Table: book
Non_unique: 1
Key_name: year_public
Seq_in_index: 1
Column_name: year_public
Collation: A
Cardinality: 0
Sub_part: NULL
Packed: NULL
Null:
Index_type: BTREE
Comment:
Index_comment:
1 row in set (0.00 sec)
对以上语句输出结果的解释:
●
Table:表示创建索引的表
●Non unique:表示索引非唯一,1代表是非唯一索引,0代表唯一索引
●Key name:表示索引的名称
●Seq in index:表示该字段在索引中的位置,单列索引该值为1,组合索引为每个字段在索引定义中的顺序
●Column name:表示定义索引的列字段
●Sub part:表示索引的长度
●Null:表示该字段是否能为空值
●Index type:表示索弓引类型
可以看到,book表中已经存在了一个索引,即前面已经定义的名称为year publication索引,该索引为非唯一索引.
2.使用alter table在bookname字段上添加索引,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> alter table book add index BKNameIdx(bookname(30));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
3.使用show index语句查看表中索引:
MariaDB [lyshark]> show index from book \G;
*************************** 1. row ***************************
Table: book
Non_unique: 1
Key_name: year_public
Seq_in_index: 1
Column_name: year_public
Collation: A
Cardinality: 0
Sub_part: NULL
Packed: NULL
Null:
Index_type: BTREE
Comment:
Index_comment:
*************************** 2. row ***************************
Table: book
Non_unique: 1
Key_name: BKNameIdx
Seq_in_index: 1
Column_name: bookname
Collation: A
Cardinality: 0
Sub_part: 30
Packed: NULL
Null:
Index_type: BTREE
Comment:
Index_comment:
2 rows in set (0.00 sec)
可以看到表中有两个索引,一个通过alter table 语句添加的名称为BKNameIdx的索引,该索引为非唯一索引,长度为30.
◆添加唯一索引◆
在book表的bookId字段上建立名称为UniqidIdx的唯一索引,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> alter table book add unique index UniqidIdx(bookId);
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
MariaDB [lyshark]> show index from book \G
*************************** 1. row ***************************
Table: book
Non_unique: 0
Key_name: UniqidIdx #此处为创建的唯一索引。
Seq_in_index: 1
Column_name: bookid
Collation: A
Cardinality: 0
Sub_part: NULL
Packed: NULL
Null:
Index_type: BTREE
Comment:
Index_comment:
可以看到,Non_unique属性为0,表示名称为UniqidIdx的索引为唯一性索引,创建唯一索引成功.
◆添加单列索引◆
在book表的comment字段建立单列索引,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> alter table book add index BkcmtIdx(comment(50));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
MariaDB [lyshark]> show index from book \G;
*************************** 4. row ***************************
Table: book
Non_unique: 1
Key_name: BkcmtIdx
Seq_in_index: 1
Column_name: comment
Collation: A
Cardinality: 0
Sub_part: 50
Packed: NULL
Null: YES
Index_type: BTREE
Comment:
Index_comment:
4 rows in set (0.00 sec)
语句执行后,book表的comment字段上建立了名称为BkcmtIdx的索引,长度为50,查询时只需要检索前50个字符.
◆添加组和索引◆
在book表的authors和info字段上建立组合索引,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> alter table book add index BkAuAndInfoIdx(authors(30),info(50));
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
MariaDB [lyshark]> show index from book \G;
*************************** 5. row ***************************
Table: book
Non_unique: 1
Key_name: BkAuAndInfoIdx
Seq_in_index: 1
Column_name: authors
Collation: A
Cardinality: 0
Sub_part: 30
Packed: NULL
Null:
Index_type: BTREE
Comment:
Index_comment:
*************************** 6. row ***************************
Table: book
Non_unique: 1
Key_name: BkAuAndInfoIdx
Seq_in_index: 2
Column_name: info
Collation: A
Cardinality: 0
Sub_part: 50
Packed: NULL
Null: YES
Index_type: BTREE
Comment:
Index_comment:
6 rows in set (0.00 sec)
可以看到,名称为BkAuAndInfoIdx索引,有两个字段组成authors字段长度为30,在组合索引中序列为1该字段不许为空NULL,info字段长度为50,在组合索引中的序号为2,该字段可以为空值NULL.
◆添加全文索引◆
创建表table_6在table_6表上使用alter table创建全文索引.
1.首先创建表table_6并指定存储引擎为MyISAM,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> create table table_6
-> (
-> id int not null,
-> info char(255)
-> )engine=MyISAM;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
2.创建并查看全文索引:
MariaDB [lyshark]> alter table table_6 add fulltext index infoFTIdx(info);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
MariaDB [lyshark]> show index from table_6 \G;
*************************** 1. row ***************************
Table: table_6
Non_unique: 1
Key_name: infoFTIdx
Seq_in_index: 1
Column_name: info
Collation: NULL
Cardinality: NULL
Sub_part: NULL
Packed: NULL
Null: YES
Index_type: FULLTEXT
Comment:
Index_comment:
1 row in set (0.01 sec)
以上可知,table_6表中已经创建了名称为infoFTIdx的索引,该索引在info字段上创建,类型为fulltext,允许为空.
◆添加空间索引◆
创建表table_7,在table_7的空间数据类型字段g上创建名称为spatIdx的空间索引,SQL语句如下:
1.首先创建表结构.
MariaDB [lyshark]> create table table_7
-> (
-> g geometry not null
-> )engine=MyISAM;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
2.使用alter table在table_7上创建空间索引.
MariaDB [lyshark]> alter table table_7 add spatial index spatIdx(g);
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
MariaDB [lyshark]> show index from table_7 \G;
*************************** 1. row ***************************
Table: table_7
Non_unique: 1
Key_name: spatIdx #此处是空间索引的名称
Seq_in_index: 1
Column_name: g
Collation: A
Cardinality: NULL
Sub_part: 32
Packed: NULL
Null:
Index_type: SPATIAL
Comment:
Index_comment:
1 row in set (0.00 sec)
## MariaDB 删除索引
删除索引可以使用alter table语句,下面我们介绍它的删除方法,例如:删除book表中名称为UniqidIdx的唯一索引,SQL语句如下:
1.首先查看一下名称为UniqidIdx的索引,输入Show语句:
MariaDB [lyshark]> show create table book \G;
*************************** 1. row ***************************
Table: book
Create Table: CREATE TABLE `book` (
`bookid` int(11) NOT NULL,
`bookname` varchar(255) NOT NULL,
`authors` varchar(255) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
`comment` varchar(255) DEFAULT NULL,
`year_public` year(4) NOT NULL,
UNIQUE KEY `UniqidIdx` (`bookid`), #下一步我们删除它
KEY `year_public` (`year_public`),
KEY `BKNameIdx` (`bookname`(30)),
KEY `BkcmtIdx` (`comment`(50)),
KEY `BkAuAndInfoIdx` (`authors`(30),`info`(50))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
2.删除UniqidIdx唯一索引,SQL语句如下:
MariaDB [lyshark]> alter table book drop index UniqidIdx; #删除语句
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
MariaDB [lyshark]> show create table book \G; #删除成功了
*************************** 1. row ***************************
Table: book
Create Table: CREATE TABLE `book` (
`bookid` int(11) NOT NULL,
`bookname` varchar(255) NOT NULL,
`authors` varchar(255) NOT NULL,
`info` varchar(255) DEFAULT NULL,
`comment` varchar(255) DEFAULT NULL,
`year_public` year(4) NOT NULL,
KEY `year_public` (`year_public`),
KEY `BKNameIdx` (`bookname`(30)),
KEY `BkcmtIdx` (`comment`(50)),
KEY `BkAuAndInfoIdx` (`authors`(30),`info`(50))
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1
1 row in set (0.00 sec)
参考文献：mysql5.7从入门到精通
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