Подробное объяснение того, как MySQL создает индексы, удаление индекса, нисходящий индекс MySQL8.0

1. Как создать индекс

• Способ 1: укажите столбец индекса при создании таблицы
• Способ 2. Создайте индекс с помощью инструкции ALTER TABLE.
• Способ 3: используйте CREATE TABLE для создания индекса

2. Способ просмотра индекса в таблице

• Способ 1: Используйте оператор SHOW INDEX FROM имя таблицы;  оператор для просмотра индекса в таблице

нравиться:

• Способ 2: Используйте оператор  SHOW CREATE TABLE STUDENT01;  для просмотра оператора DDL таблицы, вы можете явно увидеть оператор создания индекса

нравиться:

3. Укажите столбец индекса при создании таблицы

3.1 Неявное создание индекса

• К полям, объявленным с ограничениями первичного ключа, уникальными ограничениями и ограничениями внешнего ключа, будут автоматически добавлены связанные индексы.

--创建学生表01，指定ID为主键，此时会自动添加主键索引
CREATE TABLE STUDENT01(
	ID INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT
	,NAME VARCHAR(20) UNIQUE 
	,AGE INT
)

• Посмотрите на метод индекса 1 в таблице:

--查看当前表的索引
SHOW INDEX FROM STUDENT01;

Результаты индекса следующие:

• Посмотрите на метод индекса 2 в таблице:

SHOW CREATE TABLE STUDENT01;

Результат выглядит следующим образом:

  

Примечание. Ограничение внешнего ключа — это ограничение между таблицами, а не индекс.

Случай внешнего ключа:

--案例：
--创建TEACHER01表
CREATE TABLE TEACHER01(
	ID INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT
	,NAME VARCHAR(20) UNIQUE 
)
--创建STUDENT18表，ID与TEACHER01表中的ID关联
CREATE TABLE STUDENT18(
	ID INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT
	,NAME VARCHAR(20) UNIQUE 
	,AGE INT
	,CONSTRAINT STUDENT18_ID_FK FOREIGN KEY(ID) REFERENCES TEACHER01(ID)  --创建外键
)
--查看索引
SHOW INDEX FROM STUDENT18;

Результаты индекса в таблице STUDENT18:

---

3.2 Явное создание индексов

Формат грамматики:

CREATE TABLE имя таблицы (

        имя столбца 1 тип столбца 1 ,

        имя столбца 2 тип столбца 2 ,

        ...

         [UNIQUE | FULLTEXT | SPATIAL] [INDEX | KEY] Имя индекса (имя столбца [длина индекса]) [DESC | AESC]

)

• UNIQUE, FULLTEXT, SPATIAL: необязательные параметры, представляющие уникальный индекс, полнотекстовый индекс и пространственный индекс соответственно.
• ИНДЕКС и КЛЮЧ являются синонимами: оба имеют одну и ту же функцию и используются для указания создания индекса.
• Имя индекса: необязательный параметр, если он опущен, MySQL по умолчанию использует имя столбца в качестве имени индекса.
• Длина индекса: необязательный параметр, длину индекса можно указать только в полях строкового типа.
• ASC/DESC: укажите, хранит ли значение индекса значения в порядке убывания или возрастания.

создать нормальный индекс

--创建学生表02，指定NAME为普通索引
CREATE TABLE STUDENT02(
	ID INT
	,NAME VARCHAR(20)
	,AGE INT
	,INDEX idx_name(name)
)
--查看索引
SHOW INDEX FROM STUDENT02;

Результаты индексного запроса следующие:

Создайте уникальный индекс (можно добавить несколько нулевых значений)

--创建学生表03，指定ID为唯一索引
CREATE TABLE STUDENT03(
	ID INT
	,NAME VARCHAR(20)
	,AGE INT
	,UNIQUE INDEX idx_name(ID)
)

Тестовый уникальный индекс:

--给STUDENT03表插入3条数据
INSERT INTO STUDENT03(id,name,age)
VALUES(1,'张三',18);
INSERT INTO STUDENT03(id,name,age)
VALUES(null,'张三',18);
INSERT INTO STUDENT03(id,name,age)
VALUES(null,'张三',18);

--查看所有数据
SELECT * FROM STUDENT03;

Результат выглядит следующим образом:

 Резюме: уникальный индекс не может повторно вставлять одни и те же данные, но можно добавить несколько нулевых значений.

Создать индекс первичного ключа

• Индекс первичного ключа создается с помощью ограничения первичного ключа, что является способом неявного создания индекса.

Отбросьте индекс первичного ключа:

ALTER TABLE 表名 DROP PRIMARY KEY;

Примечание. Если первичный ключ является автоинкрементным, вам необходимо сначала удалить автоинкремент, а затем удалить первичный ключ.

Создать совместный индекс

--创建学生表04，指定NAME、AGE和SCORE为联合索引
CREATE TABLE STUDENT04(
	ID INT
	,NAME VARCHAR(20)
	,AGE INT
	,SCORE decimal
	,INDEX idx_name_age(NAME,AGE,SCORE)
);
--查看索引
SHOW INDEX FROM STUDENT04;

Результат выглядит следующим образом:

Уведомление:

• Так как при создании индекса поля располагаются в следующем порядке: ИМЯ, ВОЗРАСТ, БАЛЛ, порядок построения дерева B+ также упорядочивается сначала по ИМЕНИ, затем по ВОЗРАСТУ и, наконец, по БАЛЛУ.
• Принцип крайнего левого префикса: если вы хотите использовать объединенный индекс, если в условии where нет имени крайнего левого поля, то индекс не будет работать.

Мы можем использовать ключевое слово EXPLAIN test:

• Тест 1: все поля в объединенном индексе включены в условие where

--EXPLAIN 测试索引，where条件中使用了NAME,AGE,SCORE
EXPLAIN 
SELECT 
	* 
FROM STUDENT04 
WHERE
	NAME = '张三'
	AND AGE = 18
	AND SCORE = 85

В результате получается следующее: В приведенном выше операторе SQL используется индекс

• Тест 2: промежуточное поле AGE в объединенном индексе не включено в условие where

--EXPLAIN 测试索引，where条件中使用了NAME,SCORE，没有使用中间的字段AGE
EXPLAIN 
SELECT 
	* 
FROM STUDENT04 
WHERE
	NAME = '张三'
	AND SCORE = 85

В результате получается следующее: В приведенном выше операторе SQL используется индекс

• Тест 3. Условие where не включает имя крайнего левого поля в объединенный индекс

EXPLAIN 
SELECT 
	* 
FROM STUDENT04 
WHERE
	AGE = 18
	AND SCORE = 85

Результат выглядит следующим образом: индекс приведенного выше оператора SQL недействителен.

• Тест 4. Создайте уникальный индекс для самого левого имени поля и проверьте, следует ли использовать индекс с одним столбцом или совместный индекс.

Примечание. Этот тест должен убедиться, что данные существуют в таблице, иначе эффект не будет виден!

--给STUDENT04表插入3条数据
INSERT INTO STUDENT04(id,name,age,score)
VALUES(1,'张三',18,85);

INSERT INTO STUDENT04(id,name,age,score)
VALUES(1,'李四',18,85);

INSERT INTO STUDENT04(id,name,age,score)
VALUES(1,'王五',18,85);

--测试索引执行情况
EXPLAIN 
SELECT 
	* 
FROM STUDENT04 
WHERE
	NAME = '张三'
	AND AGE = 18
	AND SCORE = 85

В результате получается следующее: Оператор SQL использует уникальный индекс вместо общего индекса.

Сводка по использованию комбинированного индекса

• Следуйте принципу крайнего левого префикса: когда крайнее левое поле объединенного индекса не используется в условии where, индекс не будет выполнен. 

По принципу построения дерева B+: записи данных в узле сортируются сначала по крайнему левому полю, а затем сортируются по порядку других полей в индексе, поэтому, если крайнее левое поле не используется как условие в где, то первоначальная сортировка (запись) записей данных узла дерева B+ не используется, и отсортированные позже поля не будут действовать, что приведет к сбою индекса

• Порядок полей в условии where не влияет на совместный индекс
• В условии where, пока используется крайнее левое поле, совместный индекс вступит в силу
• Когда в таблице есть несколько индексов для перехода, какой индекс будет выбран в соответствии со стоимостью запроса оптимизатора.

4. После создания таблицы используйте команду ALTER TABLE для добавления индексов.

грамматика:

ALTER TABLE имя таблицы ADD [тип индекса] INDEX имя индекса (имя поля);

• Имя индекса можно не указывать
• [Тип индекса]: можно опустить, опущение - это нормальный индекс, если указан тип индекса, то ИНДЕКС тоже можно опустить

нравиться:

CREATE TABLE STUDENT05(
	ID INT
	,NAME VARCHAR(20) 
	,AGE INT
	,SCORE decimal
);

--给STUDENT05表SCORE字段创建普通索引
ALTER TABLE STUDENT05 ADD INDEX (score);
--给STUDENT05表NAME字段创建唯一索引
ALTER TABLE STUDENT05 ADD UNIQUE IDX_NAME(NAME);

--给STUDENT05表NAME，AGE,SCORE字段创建联合索引
ALTER TABLE STUDENT05 ADD INDEX IDX_NAME_AGE_SCORE(NAME,AGE,SCORE);

5. После создания таблицы используйте CREATE INDEX, чтобы добавить индекс

грамматика:

CREATE [тип индекса] INDEX имя индекса ON имя таблицы (имя поля);

• Тип индекса можно не указывать
• Имя индекса нельзя опустить
• Ключевое слово INDEX нельзя опускать.

нравиться:

CREATE TABLE STUDENT06(
	ID INT
	,NAME VARCHAR(20) 
	,AGE INT
	,SCORE decimal
);

--给STUDENT06表SCORE字段创建普通索引
CREATE INDEX idx_score ON STUDENT06(SCORE);

--给STUDENT06表NAME字段创建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX idx_name ON STUDENT06(NAME);

--给STUDENT05表NAME，AGE,SCORE字段创建联合索引
CREATE UNIQUE INDEX IDX_NAME_AGE_SCORE ON STUDENT06(NAME,AGE,SCORE);

6. Разница между методом ALTER TABLE и методом CREATE INDEX

• При создании неординарного индекса в режиме ALTER ключевое слово INDEX можно опустить, но в режиме CREATE INDEX опустить нельзя.
• Метод ALTER не требует указания имени индекса, а имя поля используется в качестве имени индекса по умолчанию, а метод C REATE не может опускать имя индекса.

7. Удалить индекс

Сценарий удаления индекса:

• Количество табличных индексов велико, когда требуется большое количество добавлений, удалений и изменений, можно сначала удалить индексы, а потом уже данные.

Способ 1:

ALTER TABLE имя таблицы DROP имя индекса;

Способ 2:

DROP INDEX имя индекса ON имя таблицы;

Уведомление:

• Когда поле одностолбцового индекса удаляется, индекс будет автоматически удален
• Когда поле совместного индекса удаляется, совместный индекс автоматически удалит поле

8. Убывающий индекс

• Индексы хранят значения ключей в порядке возрастания по умолчанию
• О синтаксисе MySQL. Синтаксис нисходящего индекса поддерживается с версии 4.0, но фактически определение DESC игнорируется.
• Версия MySQL8.0 стала действительно поддерживать нисходящий индекс (поддерживается только InnoDB)

Восходящий индекс, созданный MySQL до версии 8.0, по-прежнему используется для обратного сканирования, что значительно снижает эффективность базы данных.

В некоторых сценариях нисходящие индексы имеют большое значение. Например:

         Если запросу необходимо отсортировать несколько столбцов, а требования к порядку несовместимы, то использование нисходящего индекса позволит базе данных не использовать дополнительные операции сортировки файлов , тем самым повысив производительность.

случай:

1> В MySQL8 при создании таблицы создайте совместный индекс и укажите a в порядке возрастания и b в порядке убывания в индексе

CREATE TABLE STUDENT07(
	a INT
	,b INT  
	,INDEX IDX_A_B(a ASC,b DESC)
);

2> Вставьте 799 фрагментов смоделированных данных, используя хранимые процедуры.

-- 创建存储过程
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE STUDENT07_insert() 
BEGIN
	DECLARE i INT DEFAULT 1;
	WHILE i<800
	DO
		insert into STUDENT07 select rand()*80000,rand()*80000; 
		SET i=i+1;
	END WHILE;
	commit; 
END //
DELIMITER ;

-- 调用存储过程
CALL STUDENT07_insert();

3> Тест с использованием нисходящего индекса

EXPLAIN SELECT * FROM STUDENT07 ORDER BY a,b DESC LIMIT 5;

Результат: это доказывает, что сортировка использует индекс, и производительность хорошая.

 4> Удалите указанный выше совместный индекс, создайте новый совместный индекс, a по возрастанию, b также по возрастанию (имитируя версии ниже MySQL8)

-- 删除原来的索引
DROP INDEX IDX_A_B ON STUDENT07;

-- 创建新的联合索引，a升序，b也升序（模拟MySQL8以下的版本）
CREATE INDEX IDX_A_B ON STUDENT07(a,b);	--默认就是升序的

5> тест не использует нисходящий индекс

EXPLAIN SELECT * FROM STUDENT07 ORDER BY a,b DESC LIMIT 5;

Результат:  использованная файловая сортировка (файловая сортировка, плохая производительность)

​​​​​