最近笔试面试特别多的都问到了数据库索引，因为以前并无单独作系统的复习，致使许多关于索引的知识点记忆的很模糊，今天整理下相关笔记(并无深挖，对于初学者仍是能够看看的)，仅供参考。mysql
什么是索引
数据库索引比如是一本书前面的目录，能加快数据库的查询速度。面试
例如这样一个查询：select * from table1 where id=44。若是没有索引，必须遍历整个表，直到ID等于44的这一行被找到为止;有了索引以后(必须是在ID这一列上创建的索引)，直接在索引里面找 44(也就是在ID这一列找)，就能够得知这一行的位置，也就是找到了这一行。可见，索引是用来定位的。sql
索引分为聚簇索引和非聚簇索引两种，聚簇索引 是按照数据存放的物理位置为顺序的，而非聚簇索引就不同了;聚簇索引能提升多行检索的速度，而非聚簇索引对于单行的检索很快。数据库
创建索引的目的是加快对表中记录的查找或排序。数据结构
为表设置索引要付出代价的：一是增长了数据库的存储空间，二是在插入和修改数据时要花费较多的时间(由于索引也要随之变更)。数据库设计
为何要建立索引
建立索引能够大大提升系统的性能。post
第一，经过建立惟一性索引，能够保证数据库表中每一行数据的惟一性。性能
第二，能够大大加快数据的检索速度，这也是建立索引的最主要的缘由。大数据
第三，能够加速表和表之间的链接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。优化
第四，在使用分组和排序子句进行数据检索时，一样能够显著减小查询中分组和排序的时间。
第五，经过使用索引，能够在查询的过程当中，使用优化隐藏器，提升系统的性能。
也许会有人要问：增长索引有如此多的优势，为何不对表中的每个列建立一个索引呢?由于，增长索引也有许多不利的方面。
第一，建立索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增长而增长。
第二，索引须要占物理空间，除了数据表占数据空间以外，每个索引还要占必定的物理空间，若是要创建聚簇索引，那么须要的空间就会更大。
第三，当对表中的数据进行增长、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就下降了数据的维护速度。
在哪建索引
索引是创建在数据库表中的某些列的上面。在建立索引的时候，应该考虑在哪些列上能够建立索引，在哪些列上不能建立索引。通常来讲，应该在这些列上建立索引：
1.在常常须要搜索的列上，能够加快搜索的速度;
2.在做为主键的列上，强制该列的惟一性和组织表中数据的排列结构;
3.在常常用在链接的列上，这些列主要是一些外键，能够加快链接的速度;在常常须要根据范围进行搜索的列上建立索引，由于索引已经排序，其指定的范围是连续的;
4.在常常须要排序的列上建立索引，由于索引已经排序，这样查询能够利用索引的排序，加快排序查询时间;
5.在常用在WHERE子句中的列上面建立索引，加快条件的判断速度。
一样，对于有些列不该该建立索引。通常来讲，不该该建立索引的的这些列具备下列特色：
第一，对于那些在查询中不多使用或者参考的列不该该建立索引。这是由于，既然这些列不多使用到，所以有索引或者无索引，并不能提升查询速度。相反，因为增长了索引，反而下降了系统的维护速度和增大了空间需求。
第二，对于那些只有不多数据值的列也不该该增长索引。这是由于，因为这些列的取值不多，例如人事表的性别列，在查询的结果中，结果集的数据行占了表中数据行的很大比例，即须要在表中搜索的数据行的比例很大。增长索引，并不能明显加快检索速度。
第三，对于那些定义为text, image和bit数据类型的列不该该增长索引。这是由于，这些列的数据量要么至关大，要么取值不多,不利于使用索引。
第四，当修改性能远远大于检索性能时，不该该建立索引。这是由于，修改性能和检索性能是互相矛盾的。当增长索引时，会提升检索性能，可是会下降修改性能。当减小索引时，会提升修改性能，下降检索性能。所以，当修改操做远远多于检索操做时，不该该建立索引。
索引的数据结构
B-tree，B是balance，通常用于数据库的索引。使用B-tree结构能够显著减小定位记录时所经历的中间过程，从而加快存取速度。而B+tree是B-tree的一个变种，大名鼎鼎的MySQL就广泛使用B+tree实现其索引结构。
插入（insert）操做：插入一个元素时，首先在B-tree中是否存在，若是不存在，即在叶子结点处结束，而后在叶子结点中插入该新的元素，注意：若是叶子结点空间足够，这里须要向右移动该叶子结点中大于新插入关键字的元素，若是空间满了以至没有足够的空间去添加新的元素，则将该结点进行“分裂”，将一半数量的关键字元素分裂到新的其相邻右结点中，中间关键字元素上移到父结点中（固然，若是父结点空间满了，也一样须要“分裂”操做），并且当结点中关键元素向右移动了，相关的指针也须要向右移。若是在根结点插入新元素，空间满了，则进行分裂操做，这样原来的根结点中的中间关键字元素向上移动到新的根结点中，所以致使树的高度增长一层。
删除(delete)操做：首先查找B-tree中需删除的元素,若是该元素在B-tree中存在，则将该元素在其结点中进行删除，若是删除该元素后，首先判断该元素是否有左右孩子结点，若是有，则上移孩子结点中的某相近元素到父节点中，而后是移动以后的状况；若是没有，直接删除后，移动以后的状况.。删除元素，移动相应元素以后，若是某结点中元素数目小于ceil(m/2)-1，则须要看其某相邻兄弟结点是否丰满（结点中元素个数大于ceil(m/2)-1），若是丰满，则向父节点借一个元素来知足条件；若是其相邻兄弟都刚脱贫，即借了以后其结点数目小于ceil(m/2)-1，则该结点与其相邻的某一兄弟结点进行“合并”成一个结点，以此来知足条件。
下面结合例子详细讲解mysql中索引的使用
索引是快速搜索的关键。MySQL索引的创建对于MySQL的高效运行是很重要的。下面介绍几种常见的MySQL索引类型。在数据库表中，对字段创建索引能够大大提升查询速度。假如咱们建立了一个 mytable表：CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL ); 咱们随机向里面插入了10000条记录，其中有一条：5555, admin。在查找username="admin"的记录 SELECT * FROM mytable WHERE username='admin';时，若是在username上已经创建了索引，MySQL无须任何扫描，即准确可找到该记录。相反，MySQL会扫描全部记录，即要查询10000条记录。索引分单列索引和组合索引。单列索引，即一个索引只包含单个列，一个表能够有多个单列索引，但这不是组合索引。组合索引，即一个索包含多个列。MySQL索引类型包括：（1）普通索引这是最基本的索引，它没有任何限制。它有如下几种建立方式：◆建立索引CREATE INDEX indexName ON mytable(username(length)); 若是是CHAR，VARCHAR类型，length能够小于字段实际长度；若是是BLOB和TEXT类型，必须指定 length，下同。◆修改表结构ALTER mytable ADD INDEX [indexName] ON (username(length))◆建立表的时候直接指定CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, INDEX [indexName] (username(length)) ); 删除索引的语法：DROP INDEX [indexName] ON mytable;（2）惟一索引它与前面的普通索引相似，不一样的就是：索引列的值必须惟一，但容许有空值。若是是组合索引，则列值的组合必须惟一。它有如下几种建立方式：◆建立索引CREATE UNIQUE INDEX indexName ON mytable(username(length))◆修改表结构ALTER mytable ADD UNIQUE [indexName] ON (username(length))◆建立表的时候直接指定CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, UNIQUE [indexName] (username(length)) ); （3）主键索引它是一种特殊的惟一索引，不容许有空值。通常是在建表的时候同时建立主键索引：CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, PRIMARY KEY(ID) ); 固然也能够用 ALTER 命令。记住：一个表只能有一个主键。（4）组合索引为了形象地对比单列索引和组合索引，为表添加多个字段：CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, city VARCHAR(50) NOT NULL, age INT NOT NULL ); 为了进一步榨取MySQL的效率，就要考虑创建组合索引。就是将 name, city, age建到一个索引里：ALTER TABLE mytable ADD INDEX name_city_age (name(10),city,age); 建表时，usernname长度为 16，这里用 10。这是由于通常状况下名字的长度不会超过10，这样会加速索引查询速度，还会减小索引文件的大小，提升INSERT的更新速度。若是分别在 usernname，city，age上创建单列索引，让该表有3个单列索引，查询时和上述的组合索引效率也会大不同，远远低于咱们的组合索引。虽然此时有了三个索引，但MySQL只能用到其中的那个它认为彷佛是最有效率的单列索引。创建这样的组合索引，实际上是至关于分别创建了下面三组组合索引：usernname,city,age usernname,city usernname 为何没有 city，age这样的组合索引呢？这是由于MySQL组合索引“最左前缀”的结果。简单的理解就是只从最左面的开始组合。并非只要包含这三列的查询都会用到该组合索引，下面的几个SQL就会用到这个组合索引：SELECT * FROM mytable WHREE username="admin" AND city="郑州" SELECT * FROM mytable WHREE username="admin" 而下面几个则不会用到：SELECT * FROM mytable WHREE age=20 AND city="郑州" SELECT * FROM mytable WHREE city="郑州"（5）创建索引的时机到这里咱们已经学会了创建索引，那么咱们须要在什么状况下创建索引呢？通常来讲，在WHERE和JOIN中出现的列须要创建索引，但也不彻底如此，由于MySQL只对<，<=，=，>，>=，BETWEEN，IN，以及某些时候的LIKE才会使用索引。例如：SELECT t.Name FROM mytable t LEFT JOIN mytable m ON t.Name=m.username WHERE m.age=20 AND m.city='郑州' 此时就须要对city和age创建索引，因为mytable表的userame也出如今了JOIN子句中，也有对它创建索引的必要。刚才提到只有某些时候的LIKE才需创建索引。由于在以通配符%和_开头做查询时，MySQL不会使用索引。例以下句会使用索引：SELECT * FROM mytable WHERE username like'admin%' 而下句就不会使用：SELECT * FROM mytable WHEREt Name like'%admin' 所以，在使用LIKE时应注意以上的区别。（6）索引的不足之处上面都在说使用索引的好处，但过多的使用索引将会形成滥用。所以索引也会有它的缺点：◆虽然索引大大提升了查询速度，同时却会下降更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE和DELETE。由于更新表时，MySQL不只要保存数据，还要保存一下索引文件。◆创建索引会占用磁盘空间的索引文件。通常状况这个问题不太严重，但若是你在一个大表上建立了多种组合索引，索引文件的会膨胀很快。索引只是提升效率的一个因素，若是你的MySQL有大数据量的表，就须要花时间研究创建最优秀的索引，或优化查询语句。（7）使用索引的注意事项使用索引时，有如下一些技巧和注意事项：◆索引不会包含有NULL值的列只要列中包含有NULL值都将不会被包含在索引中，复合索引中只要有一列含有NULL值，那么这一列对于此复合索引就是无效的。因此咱们在数据库设计时不要让字段的默认值为NULL。◆使用短索引对串列进行索引，若是可能应该指定一个前缀长度。例如，若是有一个CHAR(255)的列，若是在前10个或20个字符内，多数值是唯一的，那么就不要对整个列进行索引。短索引不只能够提升查询速度并且能够节省磁盘空间和I/O操做。◆索引列排序MySQL查询只使用一个索引，所以若是where子句中已经使用了索引的话，那么order by中的列是不会使用索引的。所以数据库默认排序能够符合要求的状况下不要使用排序操做；尽可能不要包含多个列的排序，若是须要最好给这些列建立复合索引。◆like语句操做通常状况下不鼓励使用like操做，若是非使用不可，如何使用也是一个问题。like “%aaa%” 不会使用索引而like “aaa%”可使用索引。◆不要在列上进行运算select * from users where YEAR(adddate)<2007; 将在每一个行上进行运算，这将致使索引失效而进行全表扫描，所以咱们能够改为select * from users where adddate<‘2007-01-01’; ◆不使用NOT IN和<>操做以上，就对其中MySQL索引类型进行了介绍。