6.1　什么是索引

索引由数据库表中的一列或多列组合而成，其作用是提高对表中数据的查询速度。本节将讲解索引的含义、作用、分类和设计索引的原则。

6.1.1　索引的含义和特点

索引是创建在表上的，是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构，所以可以提高查询的速度。本小节将详细讲解索引的含义、作用和优缺点。

通过索引，查询数据时可以不必读完记录的所有信息，而只是查询索引列，否则数据库系统将读取每条记录的所有信息进行匹配。例如，索引相当于新华字典的音序表，如果要查“过”字，如果不适用音序，就需要从字典的第一页开始翻几百页；如果提取拼音出来，构成音序表，就只需要从10多页的音序表中直接查找，这样就可以大大节省时间。因此，使用索引可以在很大程度上提高数据库的查询速度，有效地提高了数据库系统的性能。

不同存储引擎定义了每个表的最大索引数和最大索引长度。所有存储引擎对每个表至少支持16个索引，总索引长度至少为256字节，有些存储引擎支持更多的索引数和更大的索引长度。索引有两种存储类型，包括B型数（BTREE）索引和哈希（HASH）索引。InnoDB和MyISAM存储引擎支持BTREE索引，MEMORY存储引擎支持HASH索引和BTREE索引，默认为前者。

索引有其明显的优势，也有其不可避免的缺点。

（1）索引的优点是可以提高检索数据的速度，这是创建索引的主要原因；对于有依赖关系的子表和父表联合查询时，可以提高查询速度；使用分组和排序子句进行数据查询时，同样可以显著节省查询中分组和排序的时间。

（2）索引的缺点是创建和维护索引需要耗费时间，耗费时间的数量随着数据量的增加而增加；索引需要占用物理空间，每一个索引要占一定的物理空间；增加、删除和修改数据时，要动态地维护索引，造成数据的维护速度降低了。

因此，选择使用索引时，需要综合考虑索引的优点和缺点。

6.1.2　索引的分类

MySQL的索引包括普通索引、唯一性索引、全文索引、单列索引、多列索引和空间索引等。本小节将详细讲解这几种索引的含义和特点。

1. 普通索引

在创建普通索引时，不附加任何限制条件。这类索引可以创建在任何数据类型中，其值是否唯一和非空，要由字段本身的完整性约束条件决定。建立索引以后，可以通过索引进行查询。例如，在表t_student的字段stuid上建立一个普通索引，查询记录时就可以根据该索引进行查询。

2. 唯一性索引

使用UNIQUE参数可以设置索引为唯一性索引，在创建唯一性索引时，限制该索引的值必须是唯一的。例如，在表t_student的字段name中创建唯一性索引，那么字段name的值就必须是唯一的。通过唯一性索引，可以更快速地确定某条记录。主键就是一种特殊唯一性索引。

3. 全文索引

使用参数FULLTEXT可以设置索引为全文索引。全文索引只能创建在CHAR、VARCHAR或TEXT类型的字段上，查询数据量较大的字符串类型的字段时，使用全文索引可以提高查询速度。例如，表t_student的字段information是TEXT类型，该字段包含了很多文字信息。在字段information上建立全文索引后，可以提高查询字段information的速度。MySQL数据库从3.23.23版开始支持全文索引，但只有MyISAM存储引擎支持全文检索。在默认情况下，全文索引的搜索执行方式不区别大小写；但索引的列使用二进制排序后，可以执行区分大小写的全文索引。

4. 单列索引

在表中的单个字段上创建索引。单列索引只根据该字段进行索引。单列索引可以是普通索引，也可以是唯一性索引，还可以是全文索引。只要保证该索引只对应一个字段即可。

5. 多列索引

多列索引时在表的多个字段上创建一个索引。该索引指向创建时对应的多个字段，可以通过这几个字段进行查询，但是只有查询条件中使用了这些字段中的第一个字段时才会被使用。例如，在表中的字段id、name和gender上建立一个多列索引name，只有在查询条件中使用了字段id时该索引才会被使用。

6. 空间索引

使用参数SPATIAL可以设置索引为空间索引。空间索引只能建立在空间数据类型上，这样可以提高系统获取空间数据的效率。MySQL中的空间数据类型包括GEOMETRY和POINT、LINESTRING和POLYGON等。目前只有MyISAM存储引擎支持空间检索，而且索引的字段不能为空值。对于初学者来说，这类索引很少会用到。

6.1.3　索引的设计原则

为了使索引的使用效率更高，在创建索引时，必须考虑在哪些字段上创建索引和创建什么类型的索引。本小节将向读者介绍一些索引的设计原则。

1. 选择唯一性索引

唯一性索引的值是唯一的，可以更快速地通过该索引来确定某条记录。例如，学生表中学号是具有唯一性的字段，为该字段建立唯一性索引可以很快确定某个学生的信息，如果使用姓名的话，可能存在同名现象，从而降低查询速度。

2. 为经常需要排序、分组和联合操作的字段建立索引

经常需要使用ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT和UNINON等操作的字段，排序操作会浪费很多时间，如果为其建立索引，可以有效地避免排序操作。

3. 为经常作为查询条件的字段建立索引

如果某个字段经常用来做查询条件，那么该字段的查询速度会影响整个表的查询速度，为这样的字段建立索引可以提高整个表的查询速度。

4. 限制索引的数目

索引的数目不是越多越好。每个索引都需要占用磁盘空间，索引越多，需要的磁盘空间就越大，修改表时，对索引的重构和更新很麻烦。

5. 尽量使用数据量少的索引

如果索引的值很长，那么查询的速度会受到影响。例如，对一个CHAR(100)类型的字段进行全文检索需要的时间肯定要比对CHAR(10)类型的字段需要的时间多。

6. 尽量使用前缀来索引

如果索引的值很长，最好使用值的前缀来索引。例如，TEXT和BLOG类型的字段，进行全文检索会很浪费时间，如果只检索字段前面的若干字符，这样可以提高检索速度。

7. 删除不再使用或者很少使用的索引

表中的数据被大量更新，或者数据的使用方式被改变后，原有的一些索引可能不再需要。数据库管理员应当定期找出这些索引，将它们删除，从而减少索引对更新操作的影响。