一、索引基礎
1.索引定義
在數據之外，數據庫系統還維護着滿足特定查找算法的數據結構，這些數據結構以某種方式引用（指向）數據，這樣就可以在這些數據結構上實現高級查找算法。這種數據結構，就是索引。
2.索引類型
用於提高讀寫效率的數據結構有很多，這裏先介紹常見的 3 種，分別是：
- 哈希表
- 有序數組
- 搜索樹（主要）
3.搜索樹索引——B+樹
根據葉子結點的內容，索引類型分爲主鍵索引和非主鍵索引。
- 主鍵索引的葉子結點存的是整條記錄，主鍵索引也被稱爲聚簇索引（clustered index）。
- 非主鍵索引的葉子結點存的是主鍵的值，非主鍵索引也被稱爲二級索引（secondary index）/ 普通索引 / 輔助索引。
那麼，基於主鍵索引和非主鍵索引的查詢有什麼區別？
- 如果語句是 select * from T where ID=500，即主鍵查詢，則只需要搜索 ID 這棵樹。
- 如果語句是 select * from T where k=5，即非主鍵索引查詢，則需要先搜索 k 索引樹，得到 ID 的值爲 500，再到 ID 索引樹搜索一次。從非主鍵索引回到主鍵索引的過程稱爲回表。
也就是說，基於非主鍵索引的查詢需要多掃描一棵索引樹。因此，我們在應用中應該儘量使用主鍵查詢。而從存儲空間的角度講，因爲非主鍵索引樹的葉結點存放的是主鍵的值，那麼，應該考慮讓主鍵的字段儘量短，這樣非主鍵索引的葉子結點就越小，非主鍵索引佔用的空間也就越小。一般情況下，建議創建一個自增主鍵，這樣非主鍵索引佔用的空間最小。
4. 聯合索引
聯合索引是指對表上的多個列進行索引。
聯合索引 (a, b) 是根據 a, b 進行排序（先根據 a 排序，如果 a 相同則根據 b 排序）。因此，下列語句可以直接使用聯合索引得到結果（事實上，也就是用到了最左前綴原則）：
- select … from xxx where a=xxx;
- select … from xxx where a=xxx order by b;
而下列語句則不能使用聯合查詢：
- select … from xxx where b=xxx;
對於聯合索引 (a, b, c)，下列語句同樣可以直接通過聯合索引得到結果：
- select … from xxx where a=xxx order by b;
- select … from xxx where a=xxx and b=xxx order by c;
而下列語句則不行，需要執行一次 filesort 排序操作。
- select … from xxx where a=xxx order by c;
5.最左前綴原則
不只是索引的全部定義，只要滿足最左前綴，就可以利用索引來加速檢索。這個最左前綴可以是聯合索引的最左 N 個字段，也可以是字符串索引的最左 M 個字符。利用索引的 “最左前綴” 原則來定位記錄，避免重複定義索引。
因此，基於最左前綴原則，我們在定義聯合索引的時候，考慮如何安排索引內的字段順序就至關重要了！評估的標準就是索引的複用能力，比如，當已經有了 (a,b) 字段的索引，一般就不需要再單獨在 a 上建立索引了。
6.回表和覆蓋索引
如果where子句中的一個條件是非主鍵索引，那麼查詢的時候，先通過非主鍵索引定位到主鍵索引（主鍵位於非主鍵索引搜索樹的葉子節點）；然後通過主鍵索引定位到查詢的內容。在這個過程中，回到主鍵索引樹的過程，稱爲回表。
但是當我們的查詢內容是主鍵值，那麼可以直接提供查詢結果，不需要回表。也就是說，在這個查詢裏，非主鍵索引 已經 “覆蓋了” 我們的查詢需求，故稱爲覆蓋索引。
總結：覆蓋索引就是從輔助索引中就能直接得到查詢結果，而不需要回表到聚簇索引中進行再次查詢，所以可以減少搜索次數（不需要從輔助索引樹回表到聚簇索引樹），或者說減少 IO 操作（通過輔助索引樹可以一次性從磁盤載入更多節點），從而提升性能。
7.索引下推
MySQL 5.6 引入了索引下推優化，可以在索引遍歷過程中，對索引中包含的字段先做判斷，過濾掉不符合條件的記錄，減少回表字數。
二、前綴索引：
當索引是很長的字符序列時，這個索引將會很佔內存，而且會很慢，這時候就會用到前綴索引了。所謂的前綴索引就是去索引的前面幾個字母作爲索引，但是要降低索引的重複率，索引我們還必須要判斷前綴索引的重複率。
mysql> select 1.0*count (distinct name)/count (*) from test
這是比較整個 name 的重複率，當時這是最好的情況。然後分別截取 name 字符的前幾個字母，最後選取的計算值要接近整個取整個 name 時得出的計算值，然後再選中佔用空間小的。由上面執行的結果可知應選中 name 的前 4 個字母作爲索引最爲適合。
創建索引：
mysql> alter table test add key(name(4));
三、text和blob類型對比
blob 可變長二進制數據，最多存216-1個字節
text 最多存216-1個字節
四、使用索引
explain的type字段：
- ALL: 全表掃描
- index: 索引全掃描
- range: 索引範圍掃描
- ref: 使用非唯一索引掃描
- eq_ref: 使用唯一索引掃描
增加普通的 BTREE 索引
ALTER TABLE dept ADD INDEX index_remark (`remark`);
增加聯合 BTREE 索引
ALTER TABLE dept ADD INDEX index_all (`deptName`,`remark`,`createDate`);
上面兩個 SQL 索引相同 Type 不同是因爲 BTREE 索引中匹配最左前綴 比如給 col1+col2+col3 字段上加聯合索引能夠被包含
col1+col2 、col1+col2+col3、col1+col3 使用 (順序沒有影響 比如 where col1=? and col2=? 和 where col2=? and col1=? 結果一樣)
使用聯合索引 相當於一下子創建瞭如上的三個索引，這就是聯合索引的好處
五、存在索引但不能使用索引的經典場景
1. 以 % 開頭的 LIKE 查詢不能使用 BTREE 索引
explain select deptName,remark,createDate from dept where deptName like'%2' and remark = 'test'and createDate ='2018-07-22'; type index
2. 複合索引時 不符合最左匹配原則 (上面已經提到)
explain select deptName,remark,createDate from dept where remark = 'test'and createDate ='2018-07-22'; type index
複合索引最左匹配原則的成因：
Mysql 創建複合索引的規則是首先會對複合索引最左邊，也就是第一個字段的索引進行排序，
在第一個字段排序的基礎上，在對第二個字段進行排序，所以直接使用第二個字段是沒有順序的
3. 用 or 分隔開的條件，如果 or 前的條件中的列有索引，後面的列中沒有索引，那麼涉及到的索引都不會使用到
explain select deptName,remark,createDate from dept where deptName =‘2’ and remark = 'test’and createDate =‘2018-07-22’ or salary =200; type ALL
六、Show Profile
1.Show Profile 是 mysql 提供的可以用來分析當前會話中 sql 語句執行的資源消耗情況的工具，可用於 sql 調優的測量。默認情況下處於關閉狀態，並保存最近 15 次的運行結果。
2.通過 set profiling = on 開啓show profile；通過 show profiles 查看 sql 語句的耗時時間，然後通過 show profile 命令對耗時時間長的 sql 語句進行診斷。
3.show profile 的常用查詢參數。
①ALL：顯示所有的開銷信息。
②BLOCK IO：顯示塊 IO 開銷。
③CONTEXT SWITCHES：上下文切換開銷。
④CPU：顯示 CPU 開銷信息。
⑤IPC：顯示發送和接收開銷信息。
⑥MEMORY：顯示內存開銷信息。
⑦PAGE FAULTS：顯示頁面錯誤開銷信息。
⑧SOURCE：顯示和 Source_function，Source_file，Source_line 相關的開銷信息。
⑨SWAPS：顯示交換次數開銷信息。