什么是数据库索引？MySQL官方对索引的定义及索引优劣势分析

1、索引

1.1、索引概述：

MySQL官方对索引的定义：索引（index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构（有效），在数据之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据， 这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。简而言之：帮助MySQL高效的查询出数据的数据结构叫做索引。

【资料图】

一般来说，索引本身也很大，不可能全部都存储在内存中，因此索引一般都是以索引文件的形式存储在磁盘上。索引是数据库用来提高性能最好的方式。

1.2、索引优劣势

优势：

索引类似于书籍的目录，提高数据检索的效率，减少数据库IO的成本通过索引列对数据进行排序，降低数据排序的成本，降低CPU的消耗

劣势：

实际上索引也是一张表，存储在磁盘上，该表保存了主键与索引字段，并指向实体类的记录。虽然索引大大提高了查询的速度，但是降低了增删改的速度，对表进行update、insert、delete时，需要对索引文件进行更新

1.3、索引结构

索引是在MySQL的存储引擎中实现的，而不是服务层实现的。所以每种存储引擎的索引都是不一样的，也不是所有的存储引擎都支持所有的索引类型。MySQL目前提供了以下4种索引：

BTREE 索引： 最常见的索引类型，大部分索引都支持 B 树索引。HASH 索引：只有Memory引擎支持 ， 使用场景简单 。R-tree 索引（空间索引）：空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型，主要用于地理空间数据类型，通常使用较少，不做特别介绍。Full-text （全文索引）：全文索引也是MyISAM的一个特殊索引类型，主要用于全文索引，InnoDB从Mysql5.6版本开始支持全文索引。

MyISAM、InnoDB、Memory三种存储引擎对各种索引类型的支持

索引InnoDB引擎MyISAM引擎Memory引擎

BTREE索引支持支持支持

HASH 索引不支持不支持支持

R-tree 索引不支持支持不支持

Full-text5.6版本之后支持支持不支持

在平常，如果没有特殊的说明，都是使用B+树结构组织的索引。其中聚集索引、复合索引、前缀索引、唯一索引默认都是使用 B+tree 索引。

1.3.1、BTREE树

Btree树的特点：

BTree又叫多路平衡搜索树，一颗m叉的BTree特征如下：

树中每个节点最多包含m个孩子除根节点与叶子节点外，每个节点至少有[ceil(m/2)]个孩子若根节点不是叶子节点，至少含有两个孩子所有的叶子节点都在同一层每个非叶子节点由n个key与n+1个指针组成，其中[ceil(m/2)-1]<=n<=m-1

举个例子，以3叉BTree为例，插入1~10数字

（1）、插入1,2的时候

（2）、插入3 （3）、插入4 （4）、插入5 （5）、插入6 （6）、插入7 （7）、插入8 （8）、插入9 （9）、插入10

1.3.2、B+TREE树

B+Tree为BTree的变体，B+Tree与Tree的区别为：

n叉B+Tree最多含有n个key，而BTree最毒含有n-1个key。B+Tree的叶子节点保存所有的key信息，依key大小顺序排列。所有的非叶子节点都可以看作是key的索引部分。

在数据库的聚集索引（Clustered Index）中，叶子节点直接包含卫星数据。在非聚集索引（NonClustered Index）中，叶子节点带有指向卫星数据的指针。

1.3.2、MYSQL中的B+Tree

MySql索引数据结构对经典的B+Tree进行了优化。在原B+Tree的基础上，增加一个指向相邻叶子节点的链表指针，就形成了带有顺序指针的B+Tree，提高区间访问的性能。

1.4、索引分类

（1）、单值索引：及一个索引值包含单个列，一个表可以有多个单列索引 （2）、唯一索引：索引列的值必须唯一，但允许有控制 （3）、复合索引：即一个索引包含多个列

1.5、索引的用法

创建索引

CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL]  INDEX index_name [USING  index_type]ON tbl_name(index_col_name,...)

查看索引

show index  from  table_name;

删除索引

DROP  INDEX  索引名称  ON  表名;

一些alter命令

1). alter  table  tb_name  add  primary  key(column_list); 该语句添加一个主键，这意味着索引值必须是唯一的，且不能为NULL2). alter  table  tb_name  add  unique index_name(column_list);这条语句创建索引的值必须是唯一的（除了NULL外，NULL可能会出现多次）3). alter  table  tb_name  add  index index_name(column_list);添加普通索引， 索引值可以出现多次。4). alter  table  tb_name  add  fulltext  index_name(column_list);该语句指定了索引为FULLTEXT， 用于全文索引

1.6、索引的设计原则

我们在设计索引的时候，有一些原则，创建索引的以后尽量符合这些原则。便于提升索引的使用效率，更高效的使用索引：

对于查询频率比较高的列，可以设置为索引列索引字段的选择，最佳应从where条件语句中提取，如果where子句中组合比较多，那么应当挑选最常用、效率效果最好的列的组合使用唯一索引，区分度越高，使用索引的效率越高索引可以有效的提升查询数据的效率，但是并不是索引越多越好，索引越多，维护起来月麻烦。对于DML操作而言，会引起相当高的维护代价，可以使用段索引，索引创建之后也是使用磁盘来进行存储的，因此提升索引访问的I/O效率，也可以提升总体的访问效率。假如构成索引的字段的总长度比较短，那么在给定大小的存储块可以存储更多的索引值，相应的可以有效的提升MySQL访问索引的I/O效率利用最左前缀，N个列组合而成的组合索引，那么相当于是创建了N个索引，如果查询时where子句中使用了组成该索引的前几个字段，那么这条查询SQL可以利用组合索引来提升查询效率

创建复合索引:CREATE INDEX idx_name_email_status ON tb_seller(NAME,email,STATUS);就相当于对name 创建索引 ;对name , email 创建了索引 ;对name , email, status 创建了索引 ;