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正文：
一、先說說什么是索引？
索引(index)翻譯為一個(gè)目錄，用于快速定位我們想要找的數(shù)據(jù)的位置。例如：我們把一個(gè)數(shù)據(jù)庫比作一本書，而索引(index)就是書中的目錄，此刻要找到書的某個(gè)感興趣的內(nèi)容，我們一般是不會(huì)整本書翻完再去確認(rèn)該內(nèi)容在哪里，而是通過書的目錄，定位到該內(nèi)容章節(jié)所在頁數(shù)，最后直接翻到該頁面
我們來看看在數(shù)據(jù)庫中的索引：
全表掃描 VS 索引掃描
以字典為例，全表掃描就是如果我們查找某個(gè)字時(shí)，那么通讀一遍新華字典，然后找到我們想要找到的字
而跟全表掃描相對(duì)應(yīng)的就是索引查找，索引查找就是在表的索引部分找到我們想要找的數(shù)據(jù)具體位置，然后會(huì)到表里面將我們想要找的數(shù)據(jù)全部查出
實(shí)例：在一張學(xué)生表找到一個(gè)名字叫Dev的學(xué)生
左邊全表掃描：需要從第一行開始一行行的掃描，直到找到100008行Dev這個(gè)學(xué)生的信息為止，將這個(gè)數(shù)據(jù)返回回來，但有可能該表中還有同名的學(xué)生，因此掃描并沒有結(jié)束，通常全表掃描要找到一個(gè)數(shù)據(jù)，是需要將整張表的數(shù)據(jù)遍歷一遍，然后才能確定是否將所有數(shù)據(jù)返回
右邊索引掃描：索引查找是根據(jù)首字母排序找到D開頭的Dev,如果首字母相同，那么再根據(jù)第二個(gè)字母排序找到，以此類推，我們找到ID為100008，然后回表查出ID為100008的數(shù)據(jù)
結(jié)論：因此索引(對(duì)應(yīng)InnoDB)的索引值對(duì)應(yīng)的是主鍵ID
二、如何找到索引對(duì)應(yīng)的值
InnoDB引擎主要根據(jù)
(1)B+tree
(2)二分查找法
B+tree: B+樹擁有整棵樹的根節(jié)點(diǎn)、支節(jié)點(diǎn)和頁節(jié)點(diǎn)，上層會(huì)存儲(chǔ)下層節(jié)點(diǎn)的管理范圍，直到頁節(jié)點(diǎn)的具體信息
二分查找法：根據(jù)B+樹存儲(chǔ)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的范圍，進(jìn)行比較，逐步縮小范圍，最后定位到頁節(jié)點(diǎn)中我們想要的位置
三、介紹下InnoDB表也是一張索引表
如上圖InnoDB表是聚簇表，意思是InnoDB本身是一張大的索引組織表，也是一個(gè)根據(jù)主鍵排序的大索引的B+樹結(jié)構(gòu)，我們?cè)贗nnoDB里面另外建立自己想要索引的表的字段
聚簇索引就意味著InnoDB表本身，而我們把這些根據(jù)其他字段排序的索引稱為二級(jí)索引(secondery class)
四、在數(shù)據(jù)庫中如何建立索引
在MySQL中主要建立兩種類型的索引
1.單列索引
create?index?idx_name?on?tb_student(name); ??????????????索引名????????表名???字段名
2.聯(lián)合索引
create?index?idx_name_age?on?tb_student(name,age); #索引中先根據(jù)name排序，name相同的情況下根據(jù)age排序
五、索引維護(hù)
首先介紹下什么是索引維護(hù)？這是一個(gè)關(guān)乎性能的重要概念
如果索引所在字段發(fā)生了修改、刪除、插入等操作，那么索引項(xiàng)就會(huì)發(fā)生變化，因此如果不能保證索引的有序，那么就不能索引的準(zhǔn)確與效率，而索引的排序發(fā)生了變化的這個(gè)行為，我們稱為索引維護(hù) 在insert/delete/update操作時(shí)，為了維護(hù)索引的排序，數(shù)據(jù)庫會(huì)自動(dòng)的完成索引項(xiàng)的維護(hù)，索引的排序，這些行為對(duì)用戶是透明的，感覺不到的 在一個(gè)有索引的表中，創(chuàng)建它時(shí)，實(shí)際上還同時(shí)創(chuàng)建了索引排序的表，因此在DML中，插入等操作不再是普通的插入，MySQL將它封裝成了一個(gè)事務(wù)，連著索引項(xiàng)的排序表一起操作 因此，我們應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制表上的索引數(shù)量，否則容易影響數(shù)據(jù)庫的性能
總結(jié)索引維護(hù)如下：
1、索引維護(hù)由數(shù)據(jù)庫自動(dòng)完成
2、插入/修改/刪除每一個(gè)索引行都變成一個(gè)內(nèi)部封裝的事務(wù)
3、索引越多，事務(wù)越大，代價(jià)越高
4、索引越多，對(duì)表的插入和索引字段的修改就越慢
因此可以看出索引并非是越多越好，在工作中也要慎用，尤其對(duì)于寫操作較為頻繁的業(yè)務(wù)
六、如何正確的使用索引？
1、依據(jù)where查詢條件建立索引
eg: select?a,b?from?tb_test?where?c?=??; idx_c(c)???->正確 select?a,b?from?tb_test?where?c?=???and?b?=?? idx_cd(c,d)??->正確
2、根據(jù)排序order by ,group by , distinct 字段添加索引
eg: select?*?from?tb_test?order?by?a; select?a,count(*)?from?tb_test?group?by?a; idx_a(a)??->正確 select?*?from?tb_test?order?by?a,b; idx_a_b(a,b)??->正確 select?*?from?tb_test?order?where?c?=???by?a; idx_c_a(c,a)??->正確
七、到底哪些字段適合創(chuàng)建索引？
1、字段值的重復(fù)程度，如圖：
身份證號(hào)碼由于基本上不可能重復(fù)，因此選擇性非常好，而人的名字重復(fù)性較低，選擇性也不錯(cuò)， 性別選擇性較差，重復(fù)度非常高
2、選擇性很差的字段通常不適合創(chuàng)建索引，但也有例外
?如：男女比例相仿的表中，性別不適合創(chuàng)建單列索引，如果走索引不如走全表掃描， ?因?yàn)樽咚饕腎/O開銷更大 ???? ?但如果男女比例極度不平衡，要查詢的又是少數(shù)方,如：理工學(xué)校、IT公司等可以考慮使用索引
3、聯(lián)合索引中選擇性好的字段應(yīng)該排在前面
select?*?from?tab_a?where?gender=??and?name=? idx_name_gender(name,gender)???->正確
4、聯(lián)合索引可以為單列、復(fù)列查詢提供幫助
idx_smp(a,b,c) where?a=?;????????????????->正確 where?a=??and?b=?;????????->正確 where?a=??and?c=?;????????->正確?（注：需要MySQL5.6版本以上；在5.5及以前版本，可以對(duì)a字段進(jìn)行索引掃描，但c字段不行????） where?a=??and?b=??and?c=??->正確
5、合理創(chuàng)建聯(lián)合索引，避免冗余
(a),(a,b),(a,b,c)??????->不可取 (a,b,c)????????????????->正確，可以覆蓋前兩個(gè)
八、再來看看如何在長字段上建立索引呢
首先，在較長的字段上建立索引是非常影響性能的，比如文章等超大varchar或者text字段，如果不是非建不可，一般不推薦，另外對(duì)InnoDB索引單字段（utf8）只能取前767bytes
那么如何處理長字段索引？
主要根據(jù)類型來分別處理： 1、Email類，可以建立前綴索引 mail_addr?varchar(2048) idx_mailadd(mail_addr(39))???->?正確 解析：由于email郵件類型字段，一般后綴都有較大可能相同，如.com?.cn等等，而前綴相同的可能性較低，且郵箱一般長度較短，因此可以建立前綴索引 2、住址類，分拆字段 home_addr?varchar(2048) idx_homeadd(home_addr(30))????->錯(cuò)誤，很可能前半段是相同的省市區(qū)街道名 province_add?varchar(1024),city_add?varchar(1024),?district_add?`varchar(1024),lolcal_add?varchar(1024)????--建立聯(lián)合索引或者單列索引?->正確`
九、對(duì)核心SQL索引做覆蓋掃描
對(duì)于最核心的SQL，我們可以考慮使用索引覆蓋，什么是索引覆蓋呢，下面是個(gè)例子
select?name?from?tb_user?where?userid=? key?idx_uid_name(userid,name)???->覆蓋索引掃描
我們查詢用戶名這種操作頻率非常高，而索引里面又存儲(chǔ)了字段的值，因此在我們做查詢時(shí)，name字段的值直接在索引中返回，而不需要回表;還有一個(gè)使用非常廣泛的例子：用戶登陸，我們可以將username password做覆蓋索引，這樣大大提高登陸驗(yàn)證的速度
因此覆蓋索引覆蓋就是將你要查詢的字段和條件字段一起建立聯(lián)合索引，這樣的好處是不需要回表獲取name字段，IO最小，速度塊
十、哪些情況無法使用索引？
1、索引列進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算或者函數(shù)運(yùn)算
eg: ???where?id+1=10;????->錯(cuò)誤，無法利用到索引 ???where?id=(10-1)???->正確 ???where?year(id)?錯(cuò)誤，無法利用到索引 ???where?col?正確
2、未含復(fù)合索引的前綴字段
idx_abc(a,b,c) where?b=??and?c=????->錯(cuò)誤，無法利用到索引 正確的建立索引方式(b,c)
3、前綴通配符”_” “%”等
like?'%ttt%'???->錯(cuò)誤，無法利用到索引 like?"ttt%"????->正確
4、where條件使用NOT,,!= 通常也無法使用到索引
5、字段類型不匹配
字段類型并不絕對(duì)匹配時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致無法使用索引 a?int(11)?,idx_a(a) where?a?=?'123'???->錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致未知的錯(cuò)誤,這個(gè)跟編碼有關(guān)系 where?a?=?123?????->正確
十一、利用索引做排序操作
以 idx_ab(a,b)索引為例
1、能使用上述索引進(jìn)行排序的操作是：
order?by?a; a?=?3?order?by?b; order?by?a,b; order?by?a?desc?,b?desc; a?>?5?order?by?a;
2、不能使用索引幫助排序的查詢
order?by?b;?#沒有使用到聯(lián)合索引的第一個(gè)字段 a?>?5?order?by?b;??#一旦前綴操作是一個(gè)range而非＝操作，那么就無法利用到索引， 這里?a>5無法利用索引，二聯(lián)合索引的第一個(gè)字段未利用， 因此?order?by?b也無法利用索引查詢 a?in?(1,3)?order?by?b;?#in里面的值沒有建立索引，因此無法利用索引，a未用因此order?by?b也無法使用 order?by?a?asc,?b?desc;?#這里order?by?a?esc是利用了索引，但是b?desc未利用到，因?yàn)閎要和a排序方式一致才可利用到索引
十二、如何確定一個(gè)查詢有沒有走索引，走了哪些索引？
MySQL中自帶命令行工具 explain 來查看一個(gè)sql語句是否了索引
使用方式：
explain?select?*?from?tb_test;
關(guān)注的項(xiàng)：
1、type?:?查詢access的方式，表的連接類型 ?????? ??????index?|??索引?? ??????full??|??全表掃描? ??????ref???|??參照查詢，也就是等值查詢?? ??????range?|??范圍查詢 2、key??:?本次查詢最終選擇使用哪個(gè)索引，NULL為未使用索引 3、key_len?:?選擇的索引使用的前綴長度或者整個(gè)長度 4、rows????:?查詢邏輯掃描過的記錄行數(shù) 5、extra???:?額外信息，主要是指fetch?data的具體方式
總結(jié)：索引的本質(zhì)還是提升我們查詢數(shù)據(jù)庫的速度，減少服務(wù)器I/O開銷，提供更穩(wěn)定快捷的服務(wù)
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