本文口味：番茄炒蛋，預計閱讀：10分鍾。
博客又停更了兩個月，在這期間，對人生和世界多了許多思考。在人生的不同階段，會對生活和世界有着不一樣的認知，而認知的改變也會直接反應在行為模式之中。
對於生活的思考心得也會在之后的時間里，慢慢分享給大家，一方面是對自己心路歷程的記錄和總結，另一方面也希望能給遇到同樣問題或疑惑的朋友以幫助。目前生活已經慢慢調整到我想要的樣子，博客寫作也該繼續起航了。
一、說明
Mysql是最常用的關系型數據庫，而索引則是Mysql調優中最關心的部分，設計一個好的索引並寫出合適的sql，就能將查詢速度大大提升。從本篇開始，將會對Mysql中的索引進行深入淺出的介紹，從索引的簡介、類別、使用姿勢到索引的原理，最后到索引實戰。希望通過本系列的文章，能讓你對mysql中的索引有一個更深入的認識。
以下是本文大綱：
二、什么是索引
索引是存儲引擎用於快速查找記錄的一種數據結構。
emm，用人話說，如果把Mysql比作一本書的話，索引就是書的目錄，根據目錄便能很快找到需要的信息所在的頁面，如果沒有目錄的話，想要查找想要的信息就只能一頁一頁翻了。
比如下面這樣一條簡單的sql：
SELECT id,name,course,grade FROM t_grade WHERE name = 'Frank';
如果沒有添加索引的話，只能從最小記錄開始依次遍歷mysql中的記錄，然后對比每條記錄是否符合搜索條件。如果表中的數據量不大（十萬級別以下），耗時其實也還好，畢竟目前來說，CPU效率已經很高了。但這樣其實是對CPU的一種浪費，就好比開着跑車在泥濘的鄉村小路上駕駛，完全無法發揮它應有的性能。而索引便是這樣一條康庄大道，有了索引，才能充分發揮mysql引擎的性能，讓你的sql跑車風馳電掣。
三、索引的優缺點
對於大部分事物而言，通常存在其對立面的，有好的一面，就會有壞的一面，就像質量好的東西通常價格高，便宜的東西通常質量差，索引也是如此。
使用索引的優點顯而易見：
- 可以大大加快數據檢索效率。
- 可以加速表與表之間的連接。
- 可以通過唯一索引的創建，保證數據的唯一性。
- 可以顯著減少分組與排序的時間。
總而言之，用一個字來總結，就是快。
使用索引的缺點也是需要考慮的：
- 索引的創建和維護需要時間成本。表中的數據量越大，插入或刪除數據時，調整索引所需要的時間就越長。
- 索引需要單獨存儲，占用磁盤空間，如果設置了大量的索引，占用的空間甚至比記錄本身更大。
- 在對數據進行增、刪、改時，需要同時更新索引中的數據，因此會影響增刪改的速度。
所以使用索引並不是百利而無一害，使用不當甚至可能造成刪庫跑路的慘劇【手動滑稽】。但當你了解它的原理，掌握了索引的真諦，它就會成為你的神兵利器，讓你在mysql開發中所向披靡。
四、索引的分類以及創建姿勢
索引可分為普通索引、唯一索引、主鍵索引、組合索引、全文索引。看起來好像很多很復雜，但其實並非如此，且聽我慢慢道來。
普通索引，名字中就透露出它普通的氣質，也就是最常見的索引。
如何創建一個普通索引呢？其實很簡單，如果是在DDL中創建索引，可以這樣使用：
CREATE TABLE `t_grade` (
id BIGINT(20) COMMENT '主鍵id',
name VARCHAR(30) COMMENT '姓名',
course INT COMMENT '課程，1-語文，2-數學，3-英語，4-物理',
grade DECIMAL(5,2) COMMENT '成績',
KEY idx_name(`name`)
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;
這樣就為"name"列創建了一個名為"idx_name"的普通索引。通用的創建方式為：
KEY 索引名 (`列名`)
如果是為一張已經創建好的表添加一個普通索引，那么可以這樣：
ALTER TABLE `t_grade` ADD KEY idx_name(`name`);
你可能會說，“不是用index關鍵字來創建索引的嗎”，別急別急，其實它們的效果是一樣的。
主鍵索引，一看就是很關鍵的角色，沒錯，每張表都會有且只有一個主鍵索引，即使沒有顯式的創建主鍵索引的話，也會自動創建一個隱藏的主鍵索引。
這么重要的索引，用的關鍵字肯定也得不一樣才行，創建主鍵索引的關鍵字是PRIMARY KEY，在DDL中添加主鍵索引的姿勢為：
CREATE TABLE `t_grade` (
id BIGINT(20) COMMENT '主鍵id',
name VARCHAR(30) COMMENT '姓名',
course INT COMMENT '課程，1-語文，2-數學，3-英語，4-物理',
grade DECIMAL(5,2) COMMENT '成績',
PRIMARY KEY (`id`)
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;
因為主鍵只能有一個，所以不需要添加主鍵名。通用的添加方式為：
PRIMARY KEY (`列名`)
如果是為已創建好的表添加主鍵索引，那么可以這樣：
ALTER TABLE `t_grade` ADD PRIMARY KEY (`id`);
唯一索引，顧名思義，就是“唯一”的索引，被添加到索引中的列的值必須是唯一的，如果向數據表中插入一條已存在的唯一索引字段記錄，就會報錯。
定義唯一索引的關鍵字為 UNIQUE KEY。在DDL中添加唯一索引的姿勢為：
CREATE TABLE `t_grade` (
id BIGINT(20) COMMENT '主鍵id',
name VARCHAR(30) COMMENT '姓名',
course INT COMMENT '課程，1-語文，2-數學，3-英語，4-物理',
grade DECIMAL(5,2) COMMENT '成績',
UNIQUE KEY uk_name (`name`)
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;
唯一索引的通用添加方式為：
UNIQUE KEY 索引名 (`列名`)
為已創建好的表添加唯一索引：
ALTER TABLE `t_grade` ADD UNIQUE KEY uk_name (`name`);
組合索引，又叫聯合索引，便是將兩個或者多個字段組合在一起的索引，好像跟沒說一樣= =
看一個栗子就知道了。
CREATE TABLE `t_grade` (
id BIGINT(20) COMMENT '主鍵id',
name VARCHAR(30) COMMENT '姓名',
course INT COMMENT '課程，1-語文，2-數學，3-英語，4-物理',
grade DECIMAL(5,2) COMMENT '成績',
KEY idx_name_corse (`name`,`course`)
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;
同樣是使用key關鍵字，在索引名后添加多個字段名即可。這里有一點需要注意的是，字段排列是有順序的。舉例說明，下面這兩個索引是不一樣的：
ALTER TABLE `t_grade` ADD KEY idx_name_course (`name`,`course`);
ALTER TABLE `t_grade` ADD KEY idx_name_course (`course`,`name`);
索引的匹配遵循“左綴匹配原則”，舉個栗子說明，如果創建的組合索引是
ALTER TABLE `t_grade` ADD KEY idx_name_course (`name`,`course`);
那么下面語句將能命中這個組合索引。
SELECT * FROM `t_grade` WHERE name = 'Frank';
而下面這個語句將無法命中索引：
SELECT * FROM `t_grade` WHERE course = 1;
因為在組合索引中，索引中的記錄是先按照前一個字段排序，然后再根據后一個字段排序的，所以如果直接使用組合索引中的第二個字段查詢時，查詢索引對索引記錄進行遍歷，遍歷完成之后還需要回溯到聚簇索引中獲取完整記錄，這樣反而更耗時間，所以sql優化器會選擇直接對記錄進行遍歷。
如果你還不清楚索引的結構以及聚簇索引是什么，不要着急，后面的文章里會有詳細的介紹。
聯合唯一索引，便是將多個字段組合起來形成一個唯一鍵，舉個栗子：
先刪除所有索引，然后添加兩條記錄：
INSERT INTO `t_grade` (`id`, `name`, `course`, `grade`) VALUES(1, 'Frank', 1, 100);
INSERT INTO `t_grade` (`id`, `name`, `course`, `grade`) VALUES(2, 'Frank', 1, 95);
這樣就能插入兩條記錄了。
然后刪掉這兩條記錄，創建一個聯合唯一索引：
ALTER TABLE `t_grade` ADD UNIQUE KEY idx_name_course (`name`,`course`);
然后再來執行一下上面的sql：
這時候，就會得到一個錯誤提示，因為將字段name和course創建了聯合唯一索引，所以這兩個字段的組合值必須是唯一的，如果要插入的記錄的這兩個字段組合值已經存在，那么就會拋出異常。
最后一個是比較復雜的索引：全文索引，由於其復雜性，這里只簡單的介紹它的創建姿勢。
CREATE TABLE `t_article`(
id BIGINT COMMENT '文章id',
title VARCHAR(200) COMMENT '文章標題',
content TEXT COMMENT '文章內容',
FULLTEXT (title, content)
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;
或者給現有表添加全文索引：
ALTER TABLE `t_article` ADD FULLTEXT KEY fidx_title_content (title,content) WITH PARSER ngram;
想要使用全文索引查詢，則需要使用MATCH關鍵字。
SELECT * FROM `t_article` WHERE MATCH(title, content) AGAINST('查詢字符串');
當然，如果想要使用全文索引，需要確認mysql的版本號在5.7以上，否則無法在innodb引擎上使用全文索引的中文檢索插件ngram。
五、索引使用前后對比
為了更直觀的看出索引的優缺點，我們可以來對數據表添加索引前后執行相同sql的耗時來看出對比，這里僅進行簡單的比較，沒有使用性能測試。
先來創建一個數據表：
CREATE TABLE `t_grade` (
id BIGINT(20) COMMENT '主鍵id',
name VARCHAR(30) COMMENT '姓名',
course INT COMMENT '課程，0-化學，1-語文，2-數學，3-英語，4-物理',
grade DECIMAL(5,2) COMMENT '成績'
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;
然后插入一百萬條數據：
public void batchInsert(){
long timeMillis = System.currentTimeMillis();
System.out.println("開始插入數據");
for (int i = 1; i < 1000000; i++) {
GradeDO gradeDO = new GradeDO((long) i, randomName(), random.nextInt(5), BigDecimal.valueOf(random.nextDouble() * 100));
gradeMapper.insert(gradeDO);
}
System.out.println("插入一百萬條記錄耗時：" + ( System.currentTimeMillis() - timeMillis) / 1000.0 );
}
輸出如下：
開始插入數據
插入一百萬條記錄耗時：1507.102
現在是沒有索引的狀態，開始進行插入測試：
public void batchInsert(){
long timeMillis = System.currentTimeMillis();
System.out.println("開始插入數據");
for (int i = 1000000; i < 1010000; i++) {
GradeDO gradeDO = new GradeDO((long) i, randomName(), random.nextInt(5), BigDecimal.valueOf(random.nextDouble() * 100));
gradeMapper.insert(gradeDO);
}
System.out.println("插入一萬條記錄耗時：" + ( System.currentTimeMillis() - timeMillis) / 1000.0 );
}
輸出如下：
開始插入數據
插入一萬條記錄耗時：15.681
然后進行查詢測試。
@Test
void testQuery() {
long timeMillis = System.currentTimeMillis();
System.out.println("開始查詢");
for (int i = 0; i < 100; i++) {
Integer id = random.nextInt(1000000);
GradeDO gradeDO = gradeMapper.selectById(id);
}
System.out.println("一百次查詢耗時：" + ( System.currentTimeMillis() - timeMillis) / 1000.0 );
}
輸出如下：
開始查詢
一百次查詢耗時：51.658
接下來，為id列創建一個主鍵，並為name字段創建一個普通索引。
再插入一萬條記錄：
開始插入數據
插入一萬條記錄耗時：17.465
然后進行查詢測試。
開始查詢
一百次查詢耗時：0.191
可以看出，在有單個索引的情況下，創建記錄耗時略長於無索引的情況，當字段數量和索引數量增加時，這種差距將會增大。查詢效率可以清晰的看出，這里添加了索引之后，大大的縮減了查詢的耗時，當然，這里主要是聚簇索引的功勞。
六、總結
索引是mysql中十分重要的一個特性，使用好它就能讓你的sql如虎添翼。簡單來說，索引一方面可以大大提升查詢性能，另一方面也會占用時間和空間成本，因此索引的選擇也是一門學問。索引有很多種類型，不同類型的索引有着不同的特性，因此只有了解了它們各自的特性才能正確使用它們。
關於索引的簡介就先介紹到這里了，后面會對索引的原理進行進一步深入的介紹，讓你不僅知道怎么使用索引，而且還能知道為什么要這樣使用索引。
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