一、使用索引的好處

創建索引可以大大提高系統的性能。第一，通過創建唯一性索引，可以保證數據庫表中每一行數據的唯一性。第二，可以大大加快數據的檢索速度，這也是創建索引的最主要的原因。第三，可以加速表和表之間的連接，特別是在實現數據的參考完整性方面特別有意義。

二、索引的原理

數據在磁盤上是以塊的形式存儲的（涉及到了數據結構和操作系統）。為確保對磁盤操作的原子性，訪問數據的時候會一並訪問所有數據塊。

鑒於很多記錄只能做到按一個字段排序，所以要查詢某個未經排序的字段，就需要使用線性查找，即要訪問N個數據塊

然而，對於經過排序的字段，可以使用二分查找，因此只要訪問log2 N個數據塊。

首先，來看一個示例數據庫表的模式：

字段名              數據類型         在磁盤上的大小
id (Primary key)   Unsigned INT     4 字節
firstName          Char(50)         50 字節
lastName           Char(50)         50 字節
emailAddress       Char(100)        100 字節

註意：這裏用char而不用varchar是為了精確地描述數據占用磁盤的大小。這個示例數據庫中包含500萬行記錄，而且沒有建立索引。接下來我們就分析針對這個表的兩個查詢：一個查詢使用id

示例分析一

對於這個擁有r = 5 000 000條記錄的示例數據庫，在磁盤上要為每條記錄分配 R = 204字節的固定存儲空間。這個表保存在MyISAM數據庫中，而這個數據庫默認的數據庫塊大小為 B = 1024字節。於是，我們可計算出這個表的分塊因數為 bfr = (B/R) = 1024/204 = 5，即磁盤上每個數據塊保存5條記錄。那麽，保存整個表所需的數據塊數就是 N = (r/bfr) = 5000000/5 = 1 000 000。

使用線性查找搜索id字段——這個字段是鍵字段（每個字段的值唯一），需要訪問 N/2 ＝ 500 000個數據塊才能找到目標值。不過，因為這個字段是經過排序的，所以可以使用二分查找法，而這樣平均只需要訪問log2 1000000 = 19.93 = 20 個塊。顯然，這會給性能帶來極大的提升。

再來看看firstName字段，這個字段是未經排序的，因此不可能使用二分查找，況且這個字段的值也不是唯一的，所以要從表的開頭查找末尾，即要訪問 N = 1 000 000個數據塊。這種情況通過建立索引就能得到改善。

如果一條索引記錄只包含索引字段和一個指向原始記錄的指針，那麽這條記錄肯定要比它所指向的包含更多字段的記錄更小。也就是說，索引本身占用的磁盤空間比原來的表更少，因此需要遍歷的數據塊數也比搜索原來的表更少。以下是firstName字段索引的模式：

字段名         數據類型        在磁盤上的大小
firstName     Char(50)        50 字節
（記錄指針）    Special         4 字節

註意：在MySQL中，根據表的大小，指針的大小可能是2、3、4或5字節。

示例分析二

對於這個擁有r = 5 000 000條記錄的示例數據庫，每條索引記錄要占用 R = 54字節磁盤空間，而且同樣使用默認的數據塊大小 B = 1024字節。那麽索引的分塊因數就是 bfr = (B/R) = 1024/54 = 18。最終這個表的索引需要占用 N = (r/bfr) = 5000000/18 = 277 778個數據塊。

現在，再搜索firstName字段就可以使用索引來提高性能了。對索引使用二分查找，需要訪問 log2 277778 = 18.09 = 19個數據塊。再加上為找到實際記錄的地址還要訪問一個數據塊，總共要訪問 19 + 1 = 20個數據塊，這與搜索未索引的表需要訪問277 778個數據塊相比，不啻於天壤之別。

三、什麽時候建索引

索引是建立在數據庫表中的某些列的上面。因此，在創建索引的時候，應該仔細考慮在哪些列上可以創建索引，在哪些列上不能創建索引。一般來說，應該在這些列上創建索引，例如：在經常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度；在作為主鍵的列上，強制該列的唯一性和組織表中數據的排列結構；在經常用在連接的列上，這些列主要是一些外鍵，可以加快連接的速度；在經常需要根據範圍進行搜索的列上創建索引，因為索引已經排序，其指定的範圍是連續的；在經常需要排序的列上創建索引，因為索引已經排序，這樣查詢可以利用索引的排序，加快排序查詢時間；在經常使用在WHERE子句中的列上面創建索引，加快條件的判斷速度。
同樣，對於有些列不應該創建索引。一般來說，不應該創建索引的的這些列具有下列特點：第一，對於那些在查詢中很少使用或者參考的列不應該創建索引。這是因為，既然這些列很少使用到，因此有索引或者無索引，並不能提高查詢速度。相反，由於增加了索引，反而降低了系統的維護速度和增大了空間需求。第二，對於那些只有很少數據值的列也不應該增加索引。這是因為，由於這些列的取值很少，例如人事表的性別列，在查詢的結果中，結果集的數據行占了表中數據行的很大比例，即需要在表中搜索的數據行的比例很大。增加索引，並不能明顯加快檢索速度。第三，對於那些定義為text, image和bit數據類型的列不應該增加索引。這是因為，這些列的數據量要麽相當大，要麽取值很少。第四，當修改性能遠遠大於檢索性能時，不應該創建索引。這是因為，修改性能和檢索性能是互相矛盾的。當增加索引時，會提高檢索性能，但是會降低修改性能。當減少索引時，會提高修改性能，降低檢索性能。因此，當修改性能遠遠大於檢索性能時，不應該創建索引。

四、索引的常用種類及創建方法

這是最基本的索引，它沒有任何限制。它有以下幾種創建方式：

◆創建索引

CREATE INDEX indexName ON mytable(username(length)); 如果是CHAR，VARCHAR類型，length可以小於字段實際長度；如果是BLOB和TEXT類型，必須指定 length，下同。

◆修改表結構

ALTER mytable ADD INDEX [indexName] ON (username(length)) ◆創建表的時候直接指定

CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, INDEX [indexName] (username(length)) ); 刪除索引的語法：

DROP INDEX [indexName] ON mytable;

（2）唯一索引

它與前面的普通索引類似，不同的就是：索引列的值必須唯一，但允許有空值。如果是組合索引，則列值的組合必須唯一。它有以下幾種創建方式：

◆創建索引

CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length)) ◆修改表結構

ALTER mytable ADD UNIQUE [indexName] ON (username(length)) ◆創建表的時候直接指定

CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, UNIQUE [indexName] (username(length)) );

（3）主鍵索引

它是一種特殊的唯一索引，不允許有空值。一般是在建表的時候同時創建主鍵索引：

CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, PRIMARY KEY(ID) ); 當然也可以用 ALTER 命令。記住：一個表只能有一個主鍵。

（4）組合索引

為了形象地對比單列索引和組合索引，為表添加多個字段：

CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, city VARCHAR(50) NOT NULL, age INT NOT NULL ); 為了進一步榨取mysql的效率，就要考慮建立組合索引。就是將 name, city, age建到一個索引裏：

ALTER TABLE mytable ADD INDEX name_city_age (name(10),city,age); 建表時，usernname長度為 16，這裏用 10。這是因為一般情況下名字的長度不會超過10，這樣會加速索引查詢速度，還會減少索引文件的大小，提高INSERT的更新速度。

如果分別在 usernname，city，age上建立單列索引，讓該表有3個單列索引，查詢時和上述的組合索引效率也會大不一樣，遠遠低於我們的組合索引。雖然此時有了三個索引，但MySQL只能用到其中的那個它認為似乎是最有效率的單列索引。

建立這樣的組合索引，其實是相當於分別建立了下面三組組合索引：

usernname,city,age usernname,city usernname 為什麽沒有 city，age這樣的組合索引呢？這是因為MySQL組合索引“最左前綴”的結果。簡單的理解就是只從最左面的開始組合。並不是只要包含這三列的查詢都會用到該組合索引，下面的幾個SQL就會用到這個組合索引：

SELECT * FROM mytable WHREE username="admin" AND city="鄭州" SELECT * FROM mytable WHREE username="admin" 而下面幾個則不會用到：

SELECT * FROM mytable WHREE age=20 AND city="鄭州" SELECT * FROM mytable WHREE city="鄭州"

數據庫第一天-數據庫索引