索引创艺：构建高效数据的魔法法则1. 索引的声明与使用 1. 1 索引的分类 MySQL的索引包括普通索引、唯一性索引、

1. 索引的声明与使用

1. 1 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。

从功能逻辑上说，索引主要有 4 种，分别是普通索引、唯一索引、主键索引、全文索引。
按照物理实现方式，索引可以分为 2 种：聚簇索引和非聚簇索引。
按照作用字段个数进行划分，分成单列索引和联合索引。

普通索引
唯一性索引
主键索引
单列索引
多列(组合、联合)索引最左前缀
全文索引
补充：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GEONETRY、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。

小结：不同的存储引擎支持的索引类型也不一样

InnoDB ：支持 B-tree、Full-text 等索引，不支持 Hash索引；

MyISAM ：支持 B-tree、Full-text 等索引，不支持 Hash 索引；

Memory ：支持 B-tree、Hash 等索引，不支持 Full-text 索引；

NDB ：支持 Hash 索引，不支持 B-tree、Full-text 等索引；

Archive ：不支持 B-tree、Hash、Full-text 等索引；

1. 2 创建索引

MySQL支持多种方法在单个或多个列上创建索引:在创建表的定义语句CREATE TABLE中指定索引列，使用ALTER TABLE语句在存在的表上创建索引，或者使用CREATE INDEX语句在已存在的表上添加索引。

1. 创建表的时候创建索引

使用CREATE TABLE创建表时，除了可以定义列的数据类型外，还可以定义主键约束、外键约束或者唯一性约束，而不论创建哪种约束，在定义约束的同时相当于在指定列上创建了一个索引。

举例：

CREATE TABLE dept(
dept_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
dept_name VARCHAR( 20 )
);

CREATE TABLE emp(
emp_id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
emp_name VARCHAR( 20 ) UNIQUE,
dept_id INT,
CONSTRAINT emp_dept_id_fk FOREIGN KEY(dept_id) REFERENCES dept(dept_id)
);

但是，如果显式创建表时创建索引的话，基本语法格式如下：

CREATE TABLE table_name [col_name data_type]
[UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL][INDEX |KEY][index_name] (col_name [length]) [ASC | DESC]

UNIQUE、FULLTEXT和SPATIAL为可选参数，分别表示唯一索引、全文索引和空间索引；
INDEX与KEY为同义词，两者的作用相同，用来指定创建索引；
index_name指定索引的名称，为可选参数，如果不指定，那么MySQL默认col_name为索引名；
col_name为需要创建索引的字段列，该列必须从数据表中定义的多个列中选择；
length为可选参数，表示索引的长度，只有字符串类型的字段才能指定索引长度；
ASC或DESC指定升序或者降序的索引值存储。

1.创建普通索引

在book表中的year_publication字段上建立普通索引，SQL语句如下：

#显式的方式创建
#1创建普通的索引
CREATE TABLE book (
    book_id INT ,
    book_name VARCHAR (100) ,
    AUTHORS VARCHAR (100) ,
    info VARCHAR(100) ,
    COMMENT VARCHAR (100) ,
    year_publication YEAR,
    #声明索引
    INDEX idx_bname (book_name))
;

#通过命令查看索引
#方式l:
mysql> show  create table book \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: book
Create Table: CREATE TABLE `book` (
  `book_id` int(11) DEFAULT NULL,
  `book_name` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `AUTHORS` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `info` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `COMMENT` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `year_publication` year(4) DEFAULT NULL,
  KEY `idx_bname` (`book_name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

# 方式2： 
show index from book;

show index from book

太好用了，必须要会

2.创建唯一索引

举例：

# 创建唯一索引
CREATE TABLE book (
    book_id INT ,
    book_name VARCHAR (100) ,
    #声明索引
    UNIQUE INDEX uk_idx_bname (book_name))
;

show index from book;

该语句执行完毕之后，使用SHOW CREATE TABLE查看表结构：

3.主键索引

设定为主键后数据库会自动建立索引，innodb为聚簇索引，语法：

CREATE TABLE book (
    # 创建主键索引
    book_id INT  primary key,
    book_name VARCHAR (100)
;

删除主键索引：

ALTER TABLE student
drop PRIMARY KEY ;

修改主键索引：必须先删除掉(drop)原索引，再新建(add)索引

4.创建组合索引

# 创建唯一索引
CREATE TABLE book (
    book_id INT ,
    book_name VARCHAR (100) ,
    author VARCHAR (100) ,
    #声明索引
    INDEX union_key_ba (book_name,author))
;

show index from book;

5.创建全文索引

6.创建空间索引

空间索引创建中，要求空间类型的字段必须为非空。

举例：创建表test5，在空间类型为GEOMETRY的字段上创建空间索引，SQL语句如下：

2.在已经存在的表上创建索引

在已经存在的表中创建索引可以使用ALTER TABLE语句或者CREATE INDEX语句。

使用ALTER TABLE语句创建索引 ALTER TABLE语句创建索引的基本语法如下：

ALTER TABLE table_name ADD [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] [INDEX | KEY]
[index_name] (col_name[length],...) [ASC | DESC]

ALTER TABLE book ADD INDEX index_name(book_name);
ALTER TABLE book ADD UNIQUE uk_idx_bname(book_name);
ALTER TABLE book ADD UNIQUE mul_bid_na(book_name,author);

使用CREATE INDEX创建索引 CREATE INDEX语句可以在已经存在的表上添加索引，在MySQL中，CREATE INDEX被映射到一个ALTER TABLE语句上，基本语法结构为：

CREATE [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] INDEX index_name
ON table_name (col_name[length],...) [ASC | DESC]

create 索引类型 索引名称 on 表名(字段);
create index idx_cmt on book(comment);
create unique index idx_cmt on book(comment);
create index idx_cmt on book(comment,author);

3 删除索引

使用ALTER TABLE删除索引 ALTER TABLE删除索引的基本语法格式如下：
```
ALTER TABLE table_name DROP INDEX index_name;
```
使用DROP INDEX语句删除索引 DROP INDEX删除索引的基本语法格式如下：
```
DROP INDEX index_name ON table_name;
```

在需要大量删除表数据，修改表数据时，可以考虑先删除索引。等修改完数据之后再插入

AUTO_INCREMENT 约束字段的唯一索引不能被删除

提示删除表中的列时，如果要删除的列为索引的组成部分，则该列也会从索引中删除。如果组成索引的所有列都被删除，则整个索引将被删除。

2.MySQL 8. 0 索引新特性

2. 1 支持降序索引

降序索引以降序存储键值。虽然在语法上，从MySQL 4版本开始就已经支持降序索引的语法了，但实际上该DESC定义是被忽略的，直到MySQL 8.x版本才开始真正支持降序索引(仅限于InnoDB存储引擎)。

MySQL在8.0版本之前创建的仍然是升序索引，使用时进行反向扫描，这大大降低了数据库的效率。在某些场景下，降序索引意义重大。例如，如果一个查询，需要对多个列进行排序，且顺序要求不一致，那么使用降序索引将会避免数据库使用额外的文件排序操作，从而提高性能。

举例：分别在MySQL 5. 7 版本和MySQL 8. 0 版本中创建数据表ts 1 ，结果如下：

CREATE TABLE ts1(a int, b int, index idx_a_b(a, b desc) ) ;

在MySQL 5. 7 版本中查看数据表ts 1 的结构，结果如下：

mysql> show create table ts1 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: ts1
Create Table: CREATE TABLE `ts1` (
  `a` int(11) DEFAULT NULL,
  `b` int(11) DEFAULT NULL,
  KEY `idx_a_b` (`a`,`b`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)

从结果可以看出，索引仍然是默认的升序。

在MySQL 8. 0 版本中查看数据表ts 1 的结构，结果如下：

mysql> show create table ts1 \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: ts1
Create Table: CREATE TABLE `ts1` (
  `a` int DEFAULT NULL,
  `b` int DEFAULT NULL,
  KEY `idx_a_b` (`a`,`b` DESC)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb3
1 row in set (0.00 sec)

从结果可以看出，索引已经是降序了。下面继续测试降序索引在执行计划中的表现。

分别在MySQL 5. 7 版本和MySQL 8. 0 版本的数据表ts 1 中插入 800 条随机数据，执行语句如下：

CREATE TABLE ts1(a int,b int,index idx_a_b(a,b desc));

DELIMITER //
CREATE PROCEDURE ts_insert () BEGIN
    DECLARE
        i INT DEFAULT 1;
    WHILE
            i < 800 DO
            INSERT INTO ts1 SELECT
            rand()* 80000,
            rand()* 80000;
        
        SET i = i + 1;
        
    END WHILE;
    COMMIT;
    
END // 
DELIMITER;
#调用
CALL ts_insert ();

在MySQL 5.7版本中查看数据表ts1的执行计划，结果如下：

mysql> explain select * from ts1 order by a, b desc limit 5;
+----+------+----------+-----------------------------+
| id | rows | filtered | Extra                       |
+----+------+----------+-----------------------------+
|  1 | 1598 |   100.00 | Using index; Using filesort |
+----+------+----------+-----------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

从结果可以看出，执行计划中扫描数为 1598，而且使用了Using filesort。

提示 Using filesort是MySQL中一种速度比较慢的外部排序，能避免是最好的。多数情况下，管理员可以通过优化索引来尽量避免出现Using filesort，从而提高数据库执行速度。

在MySQL 8.0版本中查看数据表ts1的执行计划。

mysql> explain select * from ts1 order by a, b desc limit 5;
+----+---------+-----+----------+-------------+
| id | key     |rows | filtered | Extra       |
+----+---------+-----+----------+-------------+
|  1 | idx_a_b |   5 |   100.00 | Using index |
+----+---------+-----+----------+-------------+
1 row in set, 1 warning (0.03 sec)

从结果可以看出，执行计划中扫描数为 5 ，而且没有使用Using filesort。

注意降序索引只对查询中特定的排序顺序有效，如果使用不当，反而查询效率更低。例如，上述查询排序条件改为order by a desc, b desc，MySQL 5.7的执行计划要明显好于MySQL 8.0。

2.2 隐藏索引

在MySQL 5.7版本及之前，只能通过显式的方式删除索引。此时，如果发现删除索引后出现错误，又只能通过显式创建索引的方式将删除的索引创建回来。如果数据表中的数据量非常大，或者数据表本身比较大，这种操作就会消耗系统过多的资源，操作成本非常高。

从MySQL 8.x开始支持隐藏索引（invisible indexes），只需要将待删除的索引设置为隐藏索引，使查询优化器不再使用这个索引（即使使用force index（强制使用索引），优化器也不会使用该索引）确认将索引设置为隐藏索引后系统不受任何响应，就可以彻底删除索引。这种通过先将索引设置为隐藏索引，再删除索引的方式就是软删除。

同时，你想验证某个索引删除之后的查询性能影响，就可以暂时先隐藏该索引

注意:

主键不能被设置为隐藏索引。当表中没有显式主键时，表中第一个唯一非空索引会成为隐式主键，也不能设置为隐藏索引。

索引默认是可见的，在使用CREATE TABLE，CREATE INDEX或者ALTERTABLE等语句时可以通过VISIBLE或者INVISIBLE关键词设置索引的可见性。

创建表时直接创建

1.在MySQL中创建

隐藏索引通过SQL语句INVISIBLE来实现，其语法形式如下：

CREATE TABLE tablename(
    propname1 type1 [ CONSTRAINT1],propname2 type2[ CONSTRAINT2],
    ...
    propnamen typen,
    INDEX [indexname ](propname1 [ ( length)]) INVISIBLE
);

create table book2(
    id int primary key,
    book_name varchar(32)
);

上述语句比普通索引多了一个关键字INVISIBLE，用来标记索引为不可见索引。

2.在已经存在的表上创建

可以为已经存在的表设置隐藏索引，其语法形式如下：

CREATE [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] INDEX index_name ON table_name (col_name[length] [ASC | DESC] ,...) [INVISIBLE|VISIBLE]

3.通过ALTER TABLE语句创建

ALTER TABLE book2 ADD index idx_name(book_name) INVISIBLE;

4.切换索引可见状态

已存在的索引可通过如下语句切换可见状态：

ALTER TABLE book2 alter index idx_name visible; # 切换成非隐藏索引
ALTER TABLE book2 alter index idx_name invisible; # 切换成非隐藏索引

如果将index_cname索引切换成可见状态，通过explain查看执行计划，发现优化器选择了idx_name索引。

注意当索引被隐藏时，它的内容仍然是和正常索引一样实时更新的。如果一个索引需要长期被隐藏，那么可以将其删除，因为索引的存在会影响插入、更新和删除的性能。

通过设置隐藏索引的可见性可以查看索引对调优的帮助。

5.使隐藏索引对查询优化器可见

只是有个全局的地方设置可见性，没什么用

在MySQL 8.x版本中，为索引提供了一种新的测试方式，可以通过查询优化器的一个开关（use_invisible_indexes）来打开某个设置，使隐藏索引对查询优化器可见。如果 use_invisible_indexes设置为off(默认)，优化器会忽略隐藏索引。如果设置为on，即使隐藏索引不可见，优化器在生成执行计划时仍会考虑使用隐藏索引。

（ 1 ）在MySQL命令行执行如下命令查看查询优化器的开关设置。

mysql> select @@optimizer_switch \G
*************************** 1. row ***************************
@@optimizer_switch: index_merge=on,index_merge_union=on,index_merge_sort_union=on,index_merge_intersection=on,engine_condition_pushdown=on,index_condition_pushdown=on,mrr=on,mrr_cost_based=on,block_nested_loop=on,batched_key_access=off,materialization=on,semijoin=on,loosescan=on,firstmatch=on,duplicateweedout=on,subquery_materialization_cost_based=on,use_index_extensions=on,condition_fanout_filter=on,derived_merge=on,use_invisible_indexes=off,skip_scan=on,hash_join=on,subquery_to_derived=off,prefer_ordering_index=on,hypergraph_optimizer=off,derived_condition_pushdown=on
1 row in set (0.12 sec)

在输出的结果信息中找到如下属性配置。

use_invisible_indexes=off

此属性配置值为off，说明隐藏索引默认对查询优化器不可见。

（ 2 ）使隐藏索引对查询优化器可见，需要在MySQL命令行执行如下命令：

mysql> set session optimizer_switch="use_invisible_indexes=on" ;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

SQL语句执行成功，再次查看查询优化器的开关设置。

此时，在输出结果中可以看到如下属性配置。

mysql> select @@optimizer_switch \G
*************************** 1. row ***************************
@@optimizer_switch: index_merge=on,index_merge_union=on,index_merge_sort_union=on,index_merge_intersection=on,engine_condition_pushdown=on,index_condition_pushdown=on,mrr=on,mrr_cost_based=on,block_nested_loop=on,batched_key_access=off,materialization=on,semijoin=on,loosescan=on,firstmatch=on,duplicateweedout=on,subquery_materialization_cost_based=on,use_index_extensions=on,condition_fanout_filter=on,derived_merge=on,use_invisible_indexes=on,skip_scan=on,hash_join=on,subquery_to_derived=off,prefer_ordering_index=on,hypergraph_optimizer=off,derived_condition_pushdown=on
1 row in set (0.03 sec)

use_invisible_indexes属性的值为on，说明此时隐藏索引对查询优化器可见。

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