今天我們一起學習並梳理一下數據庫中的索引的知識，帶着以下幾個問題，去深入的瞭解。
what：索引是什麼？索引有哪幾種類型？
why: 爲什麼要用到索引？作用是什麼？優點和缺點？
who: 誰去使用？開發人員或測試人員
where: 在代碼中或者sql查詢中
when: 開發階段、測試階段、性能優化階段
how: 怎麼用的，創建索引，刪除索引，索引失效
一、索引是什麼？
索引是一種用於快速查詢和檢索數據的數據結構。 索引的作用就相當於目錄的作用。打個比方: 我們在查字典的時候，如果沒有目錄，那我們就只能一頁一頁的去找我們需要查的那個字，速度很慢。如果有目錄了，我們只需要先去目錄裏查找字的位置，然後直接翻到那一頁就行了。
二、爲什麼要使用索引？
爲了提高查詢的效率。
索引一經建立，就由數據庫管理系統自動使用和維護，不需要用戶干預。建立索引是爲了加快數據的查詢效率。
2.1索引的優點
①可以大大加快 數據的檢索速度（大大減少的檢索的數據量）, 這也是創建索引的最主要的原因。畢竟大部分系統的讀請求總是大於寫請求的。
②另外，通過創建唯一性索引，可以保證數據庫表中每一行數據的唯一性。
2.2索引的缺點
①創建索引和維護索引需要耗費許多時間：當對錶中的數據進行增刪改的時候，如果數據有索引，那麼索引也需要動態的修改，會降低 SQL 執行效率。
②佔用物理存儲空間 ：索引需要使用物理文件存儲，也會耗費一定空間。
三、索引類型
3.1主鍵索引
①數據表的主鍵列使用的就是主鍵索引
②一張數據表有隻能有一個主鍵，並且主鍵不能爲 null，不能重複
③在 mysql 的 InnoDB 的表中，當沒有顯示的指定表的主鍵時，InnoDB 會自動先檢查表中是否有唯一索引的字段，如果有，則選擇該字段爲默認的主鍵，否則 InnoDB 將會自動創建一個 6Byte 的自增主鍵
3.2二級索引
二級索引又稱爲輔助索引，是因爲二級索引的葉子節點存儲的數據是主鍵。也就是說，通過二級索引，可以定位主鍵的位置。
唯一索引，普通索引，前綴索引等索引 均屬於二級索引
唯一索引(Unique Key) ：唯一索引也是一種約束。唯一索引的屬性列不能出現重複的數據，但是允許數據爲 NULL，一張表允許創建多個唯一索引。 建立唯一索引的目的大部分時候都是爲了該屬性列的數據的唯一性，而不是爲了查詢效率。
普通索引(Index) ：普通索引的唯一作用就是爲了快速查詢數據，一張表允許創建多個普通索引，並允許數據重複和 NULL。
前綴索引(Prefix) ：前綴索引只適用於字符串類型的數據。前綴索引是對文本的前幾個字符創建索引，相比普通索引建立的數據更小，因爲只取前幾個字符。
3.3聚集索引
聚集索引：指索引項的排序方式和表中數據記錄排序方式一致的索引。它會根據聚集索引鍵的順序來存儲表中的數據，即對錶的數據按索引鍵的順序進行排序，然後重新存儲到磁盤上。因爲數據在物理存放只能有一種排列方式，所以一個表只能有一個聚集索引。比如字典中，用拼音查漢字，就是聚集索引。因爲正文中字都是按照拼音排序的。而用偏旁部首查漢字，就是非聚集索引，因爲正文中的字並不是按照偏旁部首排序的，我們通過檢字表得到正文中的字在索引中的映射，然後通過映射找到所需要的字。
聚集索引並不是一種單獨的索引類型，而是一種數據存儲方式。將數據存儲於索引放到了一塊，索引結構的葉子節點保存了行數據。另外，主鍵索引屬於聚集索引。
優點
聚集索引的查詢速度非常的快，因爲整個 B+樹本身就是一顆多叉平衡樹，葉子節點也都是有序的，定位到索引的節點，就相當於定位到了數據。
缺點
①依賴於有序的數據 ：因爲 B+樹是多路平衡樹，如果索引的數據不是有序的，那麼就需要在插入時排序，如果數據是整型還好，否則類似於字符串或 UUID 這種又長又難比較的數據，插入或查找的速度肯定比較慢。
②更新代價大 ： 如果對索引列的數據被修改時，那麼對應的索引也將會被修改，而且況聚集索引的葉子節點還存放着數據，修改代價肯定是較大的，所以對於主鍵索引來說，主鍵一般都是不可被修改的。
3.4非聚集索引
非聚集索引：與聚集索引相反，索引順序與物理存儲順序不一致。通俗點說：非聚集索引即索引結構和數據分開存放的索引。二級索引屬於非聚集索引。
優點
更新代價比聚集索引要小 。非聚集索引的更新代價就沒有聚集索引那麼大了，非聚集索引的葉子節點是不存放數據的。
缺點
非聚集索引也依賴於有序的數據。可能會二次查詢(回表) :這應該是非聚集索引最大的缺點了。 當查到索引對應的指針或主鍵後，可能還需要根據指針或主鍵再到數據文件或表中查詢。
四、索引用法
4.1創建索引
CREATE UNION/CLUSTERED/NONCLUSTERED INDEX 索引名 ON 表名 (列名)
4.2刪除索引
DROP INDEX 表名.索引名
4.3怎樣查看一條SQL使用了索引？
沒有創建索引，查詢時如下：
給loc字段添加索引，創建索引之後：
4.4索引失效的幾種情況
失效的第1種情況：
select * from emp where ename like '%T';
ename上即使添加了索引，也不會走索引，爲什麼？
原因是因爲模糊匹配當中以“%”開頭了，mysql找不到。
解決方案：儘量避免模糊查詢的時候以“%”開始。這是一種優化的手段/策略。
失效的第2種情況：
使用or的時候會失效，如果使用or那麼要求or兩邊的條件字段都要有索引，纔會走索引，如果or其中一邊有一個字段沒有索引，那麼另一個字段上的索引也會失效。
解決方案：
不建議使用or，所以這就是爲什麼不建議使用or的原因。
或使用union聯合查詢。
舉例：
dept表，loc字段有索引，deptname字段沒有索引
select * from dept where loc = '福建' or deptname = '信息部';
--- 查詢位於福建的或者信息部的部門信息
以上sql語句，由於deptname沒有索引，會導致loc的索引失效，可以使用union聯合查詢：
select * from dept where loc = '福建' union select * from dept where deptname = '信息部';這樣loc字段的索引還是生效的。
失效的第3種情況：
使用複合索引的時候，沒有用到左側的字段作爲查找條件，索引失效
什麼是複合索引？
兩個字段，或者更多的字段聯合起來添加一個索引，叫做複合索引。
create index emp_job_sal_index on emp(job,sal);
索引正常：explain select * from emp where job = 'MANAGER';
索引失效：explain select * from emp where sal = 800;
失效的第4種情況：
在where當中索引列參加了運算，索引失效。
create index emp_sal_index on emp(sal);
索引正常：explain select * from emp where sal = 800;
索引失效：explain select * from emp where sal+1 = 800;
失效的第5種情況：
在where當中索引列使用了函數
ename字段有索引
explain select * from emp where lower(ename) = 'smith';
五、其他問題答疑
問題1：在一個表中可以創建幾個聚集索引？可以創建多個非聚集索引嗎？
回答：在一個表中，只能創建1個聚集索引，可以創建多個非聚集索引
問題2：聚集索引一定是唯一性索引，是否正確？反之呢？
回答：聚集索引一定是唯一性索引，唯一性索引不一定是聚集索引，它(唯一性索引)可以是聚集也可以是非聚集索引。不指定索引類型的情況下，則默認爲非聚集索引。
問題3：不管對錶進行什麼類型操作，在表上建立的索引越多越能提高數據操作效率，是否正確？
回答：不是
問題4：使用視圖可以加快數據的查詢速度嗎？這句話對嗎？爲什麼？
回答：不對，因爲視圖並沒有保存數據，對視圖的查詢要轉換成對基本表的查詢，這個轉換需要時間，它會降低查詢效率。