一、 为什么加索引
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主要原因：可以利用二分查找大大加快数据的检索速度(B+树)
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通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性
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可以加速表和表之间的连接
二、 如何加索引
1. 场景介绍
引入一个场景，以下面的表为例，这个表有5个字段，分别是id，name，time，subject和grade，我们要进行如下两种操作
- 查询某一个人某一门科目在某一天考了多少分
- 查询某一个人某一门科目在某个时间范围内分别考了多少分
| 字段名 | 字段含义 |
|---|---|
| id | 主键id |
| name | 姓名 |
| time | 时间 |
| subject | 科目 |
| grade | 成绩 |
假设数据如下
| id | name | time | subject | grade |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Bob | 3 | English | 95 |
| 2 | Jack | 3 | English | 98 |
| 3 | Jack | 3 | Math | 97 |
| 4 | Bob | 6 | English | 90 |
| 5 | Bob | 8 | English | 93 |
| 6 | Bob | 7 | Math | 100 |
假设我们现在需要查询Bob在第3天英语考了几分，由于存储结构乱序的，所以数据库内部只能一个个遍历然后比较name，subject和time是否满足条件，其复杂度为O(n)，非常低效
select * from test_index
where name = 'Bob'
and time = 3
and subject = 'English';
2. 加入索引
给数据表加索引其实就是给某个字段建立了一个排序表，相当于图书馆里给每本书进行编号，并按照顺序放在书架上，我们要想找到指定编号的图书时，只需要使用类似二分查找的方式，就可以快速找到对应的图书了。
二分查找时间复杂度为O(logn)，当n为109时，大约只要执行30次对比，所以相比于O(n)的复杂度高效不少
加了索引之后，数据库会分配一个额外的空间，用来存储索引表，每次对数据库进行插入、删除和修改的时候也会修改索引表，所以增加索引之后，会增加数据库的大小和以及数据库修改的时间。因此如果数据库修改多而查询少，就要考虑增加索引的性价比。
举个例子，我们对上面的表中的name字段增加索引
ALTER TABLE `normandb`.`test_index`
ADD INDEX `index`(`name`) USING BTREE
然后索引表就会变成如下般呈现
| name | id | time | subject | grade |
|---|---|---|---|---|
| Bob | 1 | 3 | English | 95 |
| Bob | 4 | 6 | English | 90 |
| Bob | 5 | 8 | English | 93 |
| Bob | 6 | 7 | Math | 100 |
| Jack | 2 | 3 | English | 98 |
| Jack | 3 | 3 | Math | 97 |
可以看到，索引表按照name进行了排序，这样的话，如果我们要按照name去进行查询的时候，能很快地在索引表里找到符合要求的name。
显而易见，之前我们的查询，需要给name，time和subject都加上索引，那是不是直接给这三个字段都加上索引就行了呢？
ALTER TABLE `normandb`.`test_index`
ADD INDEX `index`(`name`) USING BTREE,
ADD INDEX `index2`(`time`) USING BTREE,
ADD INDEX `index3`(`subject`) USING BTREE
冷静分析，这其实是不可以的，如果为每一个字段各自建一个索引，那就会建立三个依照各自字段进行排序的索引表，当我们使用完name索引之后拿到的数据在time索引表中是乱序的，所以就无法二分查找了。
所以就要用到组合索引。
3. 组合索引
ALTER TABLE `normandb`.`test_index`
ADD UNIQUE INDEX `index`(`name`, `time`, `subject`) USING BTREE;
用上面语句我们就可以建立一个基于name，time，subject三个字段的索引，数据库就会按照创建时的顺序，对各个字段进行排序建立索引表，如下所示
| name | time | subject | grade |
|---|---|---|---|
| Bob | 3 | English | 95 |
| Bob | 6 | English | 90 |
| Bob | 7 | Math | 100 |
| Bob | 8 | English | 93 |
| Jack | 3 | English | 98 |
| Jack | 3 | Math | 97 |
这样的话，去查找我们需要的信息，只需要进行三次二分查找就行了，时间复杂度为O(k*logn)
PS : 可以注意到上面建立索引的时候用了UNIQUE INDEX，这个其实就是唯一索引，确定了唯一索引之后，数据表中这三个字段一模一样的数据只能出现一次，之后插入会执行失败，可以保证唯一性
4. 范围查询
如果我们想要知道Bob在第5天到第8天的英语成绩分别是多少，数据库语句应该是这样
select * from test_index
where name = 'Bob'
and time >= 5 and time <= 8
and subject = 'English';
这时候我们回去看看上面建立的组合索引，就会发现对time进行排序之后，筛选出的数据subject字段是乱序的，那么查询效率就又下降了不少了，因为subject字段相当于要在time字段相等的情况下才会保持有序。
所以增加索引的语句应该是这样
ALTER TABLE `normandb`.`test_index`
ADD UNIQUE INDEX `index`(`name`, `subject`, `time`) USING BTREE;
三、 总结
- 使用索引能够加快查询速度
- 经常作为查询条件的字段可以设置索引
- 设置索引会降低修改数据时的效率，不是越多越好
- 在建立索引的时候：等值查询的字段，尽量放在范围查询的字段前面