一、什么是索引牍疏？

索引用來快速地尋找那些具有特定值的記錄蠢笋，所有MySQL索引都以B-樹的形式保存。如果沒有索引鳞陨，執(zhí)行查詢時(shí)MySQL必須從第一個(gè)記錄開始掃描整個(gè)表的所有記錄昨寞，直至找到符合要求的記錄。表里面的記錄數(shù)量越多厦滤，這個(gè)操作的代價(jià)就越高援岩。如果作為搜索條件的列上已經(jīng)創(chuàng)建了索引，MySQL無需掃描任何記錄即可迅速得到目標(biāo)記錄所在的位置掏导。如果表有1000個(gè)記錄享怀，通過索引查找記錄至少要比順序掃描記錄快100倍。

假設(shè)我們創(chuàng)建了一個(gè)名為people的表：

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

然后趟咆，我們完全隨機(jī)把1000個(gè)不同name值插入到people表添瓷。下圖顯示了people表所在數(shù)據(jù)文件的一小部分：

可以看到梅屉，在數(shù)據(jù)文件中name列沒有任何明確的次序。如果我們創(chuàng)建了name列的索引鳞贷，MySQL將在索引中排序name列：

對(duì)于索引中的每一項(xiàng)坯汤，MySQL在內(nèi)部為它保存一個(gè)數(shù)據(jù)文件中實(shí)際記錄所在位置的“指針”。因此搀愧，如果我們要查找name等于“Mike”記錄的peopleid（SQL命令為“SELECT peopleid FROM people WHERE name='Mike';”）玫霎，MySQL能夠在name的索引中查找“Mike”值，然后直接轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)文件中相應(yīng)的行妈橄，準(zhǔn)確地返回該行的peopleid（999）。在這個(gè)過程中翁脆，MySQL只需處理一個(gè)行就可以返回結(jié)果眷蚓。如果沒有“name”列的索引，MySQL要掃描數(shù)據(jù)文件中的所有記錄反番，即1000個(gè)記錄沙热！顯然，需要MySQL處理的記錄數(shù)量越少罢缸，則它完成任務(wù)的速度就越快篙贸。

二、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枫疆，而且它沒有唯一性之類的限制爵川。普通索引可以通過以下幾種方式創(chuàng)建：

創(chuàng)建索引，例如CREATE INDEX <索引的名字> ON tablename (列的列表);

修改表息楔，例如ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (列的列表);

創(chuàng)建表的時(shí)候指定索引寝贡，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(gè)區(qū)別：索引列的所有值都只能出現(xiàn)一次值依，即必須唯一圃泡。唯一性索引可以用以下幾種方式創(chuàng)建：

創(chuàng)建索引，例如CREATE UNIQUE INDEX <索引的名字> ON tablename (列的列表);

修改表愿险，例如ALTER TABLE tablename ADD UNIQUE [索引的名字] (列的列表);

創(chuàng)建表的時(shí)候指定索引颇蜡，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”辆亏。如果你曾經(jīng)用過AUTO_INCREMENT類型的列风秤，你可能已經(jīng)熟悉主鍵之類的概念了。主鍵一般在創(chuàng)建表的時(shí)候指定扮叨，例如“CREATE TABLE tablename ( [...], PRIMARY KEY (列的列表) ); ”唁情。但是，我們也可以通過修改表的方式加入主鍵甫匹，例如“ALTER TABLE tablename ADD PRIMARY KEY (列的列表); ”甸鸟。每個(gè)表只能有一個(gè)主鍵惦费。

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中抢韭，全文索引的索引類型為FULLTEXT薪贫。全文索引可以在VARCHAR或者TEXT類型的列上創(chuàng)建。它可以通過CREATE TABLE命令創(chuàng)建刻恭，也可以通過ALTER TABLE或CREATE INDEX命令創(chuàng)建瞧省。對(duì)于大規(guī)模的數(shù)據(jù)集，通過ALTER TABLE（或者CREATE INDEX）命令創(chuàng)建全文索引要比把記錄插入帶有全文索引的空表更快鳍贾。本文下面的討論不再涉及全文索引鞍匾，要了解更多信息，請(qǐng)參見MySQL documentation骑科。

三橡淑、單列索引與多列索引

索引可以是單列索引，也可以是多列索引咆爽。下面我們通過具體的例子來說明這兩種索引的區(qū)別梁棠。假設(shè)有這樣一個(gè)people表：

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(gè)people表的數(shù)據(jù)：

這個(gè)數(shù)據(jù)片段中有四個(gè)名字為“Mikes”的人（其中兩個(gè)姓Sullivans，兩個(gè)姓McConnells）斗埂，有兩個(gè)年齡為17歲的人符糊，還有一個(gè)名字與眾不同的Joe Smith。

這個(gè)表的主要用途是根據(jù)指定的用戶姓、名以及年齡返回相應(yīng)的peopleid。例如檩淋，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;）沪伙。由于我們不想讓MySQL每次執(zhí)行查詢就去掃描整個(gè)表，這里需要考慮運(yùn)用索引县好。

首先围橡，我們可以考慮在單個(gè)列上創(chuàng)建索引，比如firstname缕贡、lastname或者age列翁授。如果我們創(chuàng)建firstname列的索引（ALTER TABLE people ADD INDEX firstname (firstname);），MySQL將通過這個(gè)索引迅速把搜索范圍限制到那些firstname='Mike'的記錄晾咪，然后再在這個(gè)“中間結(jié)果集”上進(jìn)行其他條件的搜索：它首先排除那些lastname不等于“Sullivan”的記錄收擦，然后排除那些age不等于17的記錄。當(dāng)記錄滿足所有搜索條件之后谍倦，MySQL就返回最終的搜索結(jié)果塞赂。

由于建立了firstname列的索引，與執(zhí)行表的完全掃描相比昼蛀，MySQL的效率提高了很多宴猾，但我們要求MySQL掃描的記錄數(shù)量仍舊遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)際所需要的圆存。雖然我們可以刪除firstname列上的索引，再創(chuàng)建lastname或者age列的索引仇哆，但總地看來沦辙，不論在哪個(gè)列上創(chuàng)建索引搜索效率仍舊相似。

為了提高搜索效率讹剔，我們需要考慮運(yùn)用多列索引油讯。如果為firstname、lastname和age這三個(gè)列創(chuàng)建一個(gè)多列索引延欠，MySQL只需一次檢索就能夠找出正確的結(jié)果陌兑！下面是創(chuàng)建這個(gè)多列索引的SQL命令：

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

由于索引文件以B-樹格式保存，MySQL能夠立即轉(zhuǎn)到合適的firstname由捎，然后再轉(zhuǎn)到合適的lastname兔综，最后轉(zhuǎn)到合適的age。在沒有掃描數(shù)據(jù)文件任何一個(gè)記錄的情況下隅俘，MySQL就正確地找出了搜索的目標(biāo)記錄！

那么笤喳，如果在firstname为居、lastname、age這三個(gè)列上分別創(chuàng)建單列索引杀狡，效果是否和創(chuàng)建一個(gè)firstname蒙畴、lastname、age的多列索引一樣呢呜象？答案是否定的膳凝，兩者完全不同。當(dāng)我們執(zhí)行查詢的時(shí)候恭陡，MySQL只能使用一個(gè)索引蹬音。如果你有三個(gè)單列的索引，MySQL會(huì)試圖選擇一個(gè)限制最嚴(yán)格的索引休玩。但是著淆，即使是限制最嚴(yán)格的單列索引，它的限制能力也肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于firstname拴疤、lastname永部、age這三個(gè)列上的多列索引。

四呐矾、最左前綴

多列索引還有另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)苔埋，它通過稱為最左前綴（Leftmost Prefixing）的概念體現(xiàn)出來。繼續(xù)考慮前面的例子蜒犯，現(xiàn)在我們有一個(gè)firstname组橄、lastname荞膘、age列上的多列索引，我們稱這個(gè)索引為fname_lname_age晨炕。當(dāng)搜索條件是以下各種列的組合時(shí)衫画，MySQL將使用fname_lname_age索引：

firstname，lastname瓮栗，age

firstname削罩，lastname

firstname

從另一方面理解，它相當(dāng)于我們創(chuàng)建了(firstname费奸，lastname弥激，age)、(firstname愿阐，lastname)以及(firstname)這些列組合上的索引微服。

下面這些查詢都能夠使用這個(gè)fname_lname_age索引：

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';?

下面這些查詢都不能使用索引：?

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

五、選擇索引列

在性能優(yōu)化過程中缨历，選擇在哪些列上創(chuàng)建索引是最重要的步驟之一以蕴。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(xiàn)的列辛孵，在join子句中出現(xiàn)的列丛肮。請(qǐng)看下面這個(gè)查詢：

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(gè)查詢與前面的查詢略有不同，但仍屬于簡單查詢魄缚。由于age是在SELECT部分被引用宝与，MySQL不會(huì)用它來限制列選擇操作。因此冶匹，對(duì)于這個(gè)查詢來說习劫，創(chuàng)建age列的索引沒有什么必要。下面是一個(gè)更復(fù)雜的例子：

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

與前面的例子一樣嚼隘，由于firstname和lastname出現(xiàn)在WHERE子句中诽里，因此這兩個(gè)列仍舊有創(chuàng)建索引的必要。除此之外飞蛹，由于town表的townid列出現(xiàn)在join子句中须肆，因此我們需要考慮創(chuàng)建該列的索引。

那么桩皿，我們是否可以簡單地認(rèn)為應(yīng)該索引WHERE子句和join子句中出現(xiàn)的每一個(gè)列呢豌汇？差不多如此，但并不完全泄隔。我們還必須考慮到對(duì)列進(jìn)行比較的操作符類型拒贱。MySQL只有對(duì)以下操作符才使用索引：<，<=，=逻澳，>闸天，>=，BETWEEN斜做，IN苞氮，以及某些時(shí)候的LIKE∪勘疲可以在LIKE操作中使用索引的情形是指另一個(gè)操作數(shù)不是以通配符（%或者_(dá)）開頭的情形笼吟。例如，“SELECT peopleid FROM people WHERE firstname LIKE 'Mich%';”這個(gè)查詢將使用索引霸旗，但“SELECT peopleid FROM people WHERE firstname LIKE '%ike';”這個(gè)查詢不會(huì)使用索引贷帮。

六、分析索引效率

現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了一些如何選擇索引列的知識(shí)诱告，但還無法判斷哪一個(gè)最有效撵枢。MySQL提供了一個(gè)內(nèi)建的SQL命令幫助我們完成這個(gè)任務(wù)，這就是EXPLAIN命令精居。EXPLAIN命令的一般語法是：EXPLAIN 锄禽。你可以在MySQL文檔找到有關(guān)該命令的更多說明。下面是一個(gè)例子：

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

這個(gè)命令將返回下面這種分析結(jié)果：

下面我們就來看看這個(gè)EXPLAIN分析結(jié)果的含義靴姿。

table：這是表的名字沃但。

type：連接操作的類型。下面是MySQL文檔關(guān)于ref連接類型的說明：

“對(duì)于每一種與另一個(gè)表中記錄的組合空猜，MySQL將從當(dāng)前的表讀取所有帶有匹配索引值的記錄绽慈。如果連接操作只使用鍵的最左前綴恨旱，或者如果鍵不是UNIQUE或PRIMARY KEY類型（換句話說辈毯，如果連接操作不能根據(jù)鍵值選擇出唯一行），則MySQL使用ref連接類型搜贤。如果連接操作所用的鍵只匹配少量的記錄谆沃，則ref是一種好的連接類型∫敲ⅲ”

在本例中唁影，由于索引不是UNIQUE類型，ref是我們能夠得到的最好連接類型掂名。

如果EXPLAIN顯示連接類型是“ALL”据沈，而且你并不想從表里面選擇出大多數(shù)記錄，那么MySQL的操作效率將非常低饺蔑，因?yàn)樗獟呙枵麄€(gè)表锌介。你可以加入更多的索引來解決這個(gè)問題。預(yù)知更多信息，請(qǐng)參見MySQL的手冊說明孔祸。

possible_keys：

可能可以利用的索引的名字隆敢。這里的索引名字是創(chuàng)建索引時(shí)指定的索引昵稱；如果索引沒有昵稱崔慧，則默認(rèn)顯示的是索引中第一個(gè)列的名字（在本例中拂蝎，它是“firstname”）。默認(rèn)索引名字的含義往往不是很明顯惶室。

Key：

它顯示了MySQL實(shí)際使用的索引的名字温自。如果它為空（或NULL），則MySQL不使用索引拇涤。

key_len：

索引中被使用部分的長度捣作，以字節(jié)計(jì)。在本例中鹅士，key_len是102券躁，其中firstname占50字節(jié)，lastname占50字節(jié)掉盅，age占2字節(jié)也拜。如果MySQL只使用索引中的firstname部分，則key_len將是50趾痘。

ref：

它顯示的是列的名字（或單詞“const”）慢哈，MySQL將根據(jù)這些列來選擇行。在本例中永票，MySQL根據(jù)三個(gè)常量選擇行卵贱。

rows：

MySQL所認(rèn)為的它在找到正確的結(jié)果之前必須掃描的記錄數(shù)。顯然侣集，這里最理想的數(shù)字就是1键俱。

Extra：

這里可能出現(xiàn)許多不同的選項(xiàng)，其中大多數(shù)將對(duì)查詢產(chǎn)生負(fù)面影響世分。在本例中编振，MySQL只是提醒我們它將用WHERE子句限制搜索結(jié)果集。

七臭埋、索引的缺點(diǎn)

到目前為止踪央，我們討論的都是索引的優(yōu)點(diǎn)。事實(shí)上瓢阴，索引也是有缺點(diǎn)的畅蹂。

首先，索引要占用磁盤空間荣恐。通常情況下液斜，這個(gè)問題不是很突出。但是，如果你創(chuàng)建每一種可能列組合的索引旗唁，索引文件體積的增長速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過數(shù)據(jù)文件畦浓。如果你有一個(gè)很大的表，索引文件的大小可能達(dá)到操作系統(tǒng)允許的最大文件限制检疫。

第二讶请，對(duì)于需要寫入數(shù)據(jù)的操作，比如DELETE屎媳、UPDATE以及INSERT操作夺溢，索引會(huì)降低它們的速度。這是因?yàn)镸ySQL不僅要把改動(dòng)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)文件烛谊，而且它還要把這些改動(dòng)寫入索引文件风响。

【結(jié)束語】在大型數(shù)據(jù)庫中，索引是提高速度的一個(gè)關(guān)鍵因素丹禀。不管表的結(jié)構(gòu)是多么簡單状勤，一次500000行的表掃描操作無論如何不會(huì)快。如果你的網(wǎng)站上也有這種大規(guī)模的表双泪，那么你確實(shí)應(yīng)該花些時(shí)間去分析可以采用哪些索引持搜，并考慮是否可以改寫查詢以優(yōu)化應(yīng)用。要了解更多信息焙矛，請(qǐng)參見MySQL manual葫盼。另外注意，本文假定你所使用的MySQL是3.23版村斟，部分查詢不能在3.22版MySQL上執(zhí)行贫导。