一、index是什么？

1. 定義

1. 簡述：索引（Index）是一種幫助mysql高效獲取數(shù)據(jù)的一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

2. 詳述：除數(shù)據(jù)本身外，數(shù)據(jù)庫還維護著一個滿足特定查找算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以某種方式指向數(shù)據(jù)，這樣就可以在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高級查找算法，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)叫索引。

 

## 1. 創(chuàng)建索引
mysql> create index idx_employee_username on employee(username);
Query OK, 0 rows affected (1.71 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

## 2. 查詢索引。從查詢結(jié)果來看，索引的類型是B樹
mysql> show index from employee;
+----------+------------+-----------------------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
| Table    | Non_unique | Key_name              | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment | Visible | Expression |
+----------+------------+-----------------------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
| employee |          1 | idx_employee_username |            1 | username    | A         |           0 |     NULL |   NULL | YES  | BTREE      |         |               | YES     | NULL       |
+----------+------------+-----------------------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
1 row in set (1.73 sec)

注意：索引本身也很大，不可能全部存儲在內(nèi)存中，因此索引索引往往以索引文件的形式存儲到磁盤中；如果沒有特定說明，索引對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是B樹。

2. B樹簡介

B樹：它的設(shè)計思想是，將相關(guān)數(shù)據(jù)盡量集中在一起，以便一次讀取多個數(shù)據(jù)，減少硬盤操作次數(shù)。是對二叉查找樹的改進。有以下三個特點：

1. 一個節(jié)點可以容納多個值。
2. 除非數(shù)據(jù)已經(jīng)填滿，否則不會增加新的層。
3. 子節(jié)點中的值，與父節(jié)點中的值，有嚴(yán)格的大小對應(yīng)關(guān)系。一般來說，如果父節(jié)點有a個值，那么就有a+1個子節(jié)點。比如上圖中，父節(jié)點有兩個值（7和16），就對應(yīng)三個子節(jié)點，第一個子節(jié)點都是小于7的值，最后一個子節(jié)點都是大于16的值，中間的子節(jié)點就是7和16之間的值。
4. 是一種排好序的快速查找數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

二、index的分類及其使用

1. 分類

1. 單值索引：即一個索引只包含一個列（一個表可包含多個單值索引）。
2. 復(fù)合索引：一個索引包含多個列。
3. 唯一索引：索引列的值必須唯一，可以為null。

2. 基本語法

1. 創(chuàng)建：     CREATE [UNIQUE] INDEX indexName ON tableName(columnName);和     ALERT tableName ADD [UNIQUE] INDEX indexName ON (columnName);
2. 刪除：     DROP INDEX [indexName] ON tableName;
3. 查看：     SHOW INDEX FROM tableName;

三、index的優(yōu)缺點？

1. 優(yōu)點

1. ==提高數(shù)據(jù)索引效率，降低數(shù)據(jù)庫的io成本。== 索引采取BTREE數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，非常有利于減少硬盤的讀取次數(shù)。假定一個節(jié)點可以容納100個值，那么3層的B樹可以容納100萬個數(shù)據(jù)！假定操作系統(tǒng)一次讀取一個節(jié)點，并且根節(jié)點保留在內(nèi)存中，那么B樹在100萬個數(shù)據(jù)中查找目標(biāo)值，只需要讀取兩次硬盤。
2. 通過索引列對數(shù)據(jù)進行排序，降低數(shù)據(jù)排序的成本，降低了cpu的消耗。

2. 缺點

1. 索引本身也是一種表,該表保存了主鍵和索引字段，并指向?qū)嶓w表的記錄，索引也需要占用空間。
2. 雖然極大的提高了查詢速率，但是會降低表的更新速度（update、delete和insert）,因為更新表時不僅要保存數(shù)據(jù)，還要對應(yīng)更新索引的。
3. 索引只是提高效率的一個因素，如果有大數(shù)據(jù)量的表，需要花時間建立最優(yōu)秀索引。

四、index的使用場景？不適合使用場景？

1. 適用場景（表的數(shù)據(jù)量較大）

1. 主鍵自動建立唯一索引
2. 頻繁作為查詢條件的字段應(yīng)該創(chuàng)建索引
3. 查詢中與其它表關(guān)聯(lián)的字段，外鍵關(guān)系建立索引
4. 查詢中排序的字段應(yīng)該創(chuàng)建索引
5. 查詢中統(tǒng)計或分組字段

2. 不適用場景

1. 頻繁更新的字段或表不適合建立索引（降低更新效率）。
2. where條件中沒有使用到的字段不創(chuàng)建索引（浪費空間）。
3. 表的數(shù)據(jù)量少，不適合建立索引。
4. 數(shù)據(jù)列重復(fù)率高的不適合建立索引，比如性別：男，女。只有這兩個字段，建立索引意義不大。

五、性能分析

1. Mysql query Optimizer(mysql查詢優(yōu)化器)

mysql中有專門負(fù)責(zé)優(yōu)化SELECT語句的優(yōu)化器，主要功能：通過計算分析系統(tǒng)中收集到的統(tǒng)計信息，為客戶端請求的Query提高其默認(rèn)的最優(yōu)執(zhí)行計劃（可能和我們認(rèn)為的最優(yōu)相違背，這部分耗費時間最長）

2. 常見性能瓶頸

1. CPU：cpu在飽和的時候數(shù)據(jù)一般發(fā)生在裝入內(nèi)存或者從磁盤上讀取數(shù)據(jù)
2. IO：磁盤I/O瓶頸發(fā)生在裝入數(shù)據(jù)遠(yuǎn)大于內(nèi)存容量的時候
3. 服務(wù)器硬件性能瓶頸：top,free,iostat和vmstat來查看定位

3. SQL語句問題

Explain解釋執(zhí)行可查看sql運行狀態(tài)，語法如下：EXPLAIN sql語句

mysql> explain select * from employee where username='jhon';
+----+-------------+----------+------------+------+-----------------------+-----------------------+---------+-------+------+----------+-------+
| id | select_type | table    | partitions | type | possible_keys         | key                   | key_len | ref   | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+----------+------------+------+-----------------------+-----------------------+---------+-------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | employee | NULL       | ref  | idx_employee_username | idx_employee_username | 83      | const |    1 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+----------+------------+------+-----------------------+-----------------------+---------+-------+------+----------+-------+
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