版本：mysql8
索引就是通过一定的算法建立数据模型，用于快速查找某一列中具有特定值的行。如果没有索引，MySQL 必须从第一条记录开始读取整个表，直到找到相关的表。表越大，查询数据所花费的时间就越多。如果表中查询的列有索引，MySQL可以快速到达某个位置搜索数据文件，而不需要查看所有数据，这样会节省很多时间。索引类似于一本书的目录。例如，要查找“student”一词，可以先查找以s开头的页面，然后再向后查找。 这类似于索引。
一、索引的分类
索引是存储引擎用来快速查找记录的一种数据结构。按实现方式分类，主要有Hash索引和B+Tree索引。
二、索引的分类
按照功能划分，索引划为以下分类：
单列索引（又分为：普通索引、唯一索引、空间索引）、组合索引、全文索引、空间索引
三、单列索引
单列索引：一个索引只包含一个列，但一个表中可以有多个单列索引；
1. 普通索引
普通索引：MySQL 中的基本索引类型，没有任何限制，允许在定义索引的列中插入重复值和空值，纯粹是为了更快的数据查询。
create database mydb5;
use mydb5;
-- 方式1-创建表的时候直接指定
create table student(
sid int primary key,
card_id varchar(20),
name varchar(20),
gender varchar(20),
age int,
birth date,
phone_num varchar(20),
score double,
index index_name(name) -- 给name列创建索引
);
-- 方式2-直接创建
-- create index indexname on tablename(columnname);
create index index_gender on student(gender);
-- 方式3-修改表结构(添加索引)
-- alter table tablename add index indexname(columnname)
alter table student add index index_age(age);
-- 1、查看数据库所有索引
-- select * from mysql.innodb_index_stats a where a.database_name = '数据库名';
select * from mysql.innodb_index_stats a where a.database_name = 'mydb5';
-- 2、查看表中所有索引
-- select * from mysql.innodb_index_stats a where a.database_name = '数据库名' and a.table_name like '%表名%';
select * from mysql.innodb_index_stats a where a.database_name = 'mydb5' and a.table_name like '%student%';
-- 3、查看表中所有索引
-- show index from table_name;
show index from student;
-- 删除索引
drop index 索引名 on 表名;
-- 或
alter table 表名 drop index 索引名;
例如：
drop index index_gender on student;
-- 或
alter table student drop index index_name;
2. 唯一索引
唯一索引类似于前面的普通索引，不同的是索引列的值必须是唯一的，但允许空值。如果是复合索引，列值的组合必须是唯一的。它可以通过以下方式创建：
-- 方式1-创建表的时候直接指定
create table student2(
sid int primary key,
card_id varchar(20),
name varchar(20),
gender varchar(20),
age int,
birth date,
phone_num varchar(20),
score double,
unique index_card_id(card_id) -- 给card_id列创建索引
);
-- 方式2-直接创建
-- create unique index 索引名 on 表名(列名)
create unique index index_card_id on student2(card_id);
-- 方式3-修改表结构(添加索引)
-- alter table 表名 add unique [索引名] (列名)
alter table student2 add unique index_phone_num(phone_num);
3. 主键索引
每个表一般都有自己的主键。 当我们创建表时，MySQL会自动在主键列上创建索引，这就是主键索引。主键是唯一的，不允许NULL，所以是一种特殊的唯一索引。
四、组合索引
复合索引也叫组合索引，意思是我们在建索引的时候会用到多个字段，比如同时用身份证和手机号建索引。 同样可以构建普通索引或唯一索引。复合索引使用复合最左原则。
-- 创建索引的基本语法
create index indexname on table_name(column1(length),column2(length));
例如：
-- 组合索引
use mydb5;
-- 创建索引的基本语法-- 普通索引
-- create index indexname on table_name(column1(length),column2(length));
create index index_phone_name on student(phone_num,name);
-- 操作-删除索引
drop index index_phone_name on student;
-- 创建索引的基本语法-- 唯一索引
create unique index index_phone_name on student(phone_num,name);
select * from student where name = '张三';
select * from student where phone_num = '15100046637';
select * from student where phone_num = '15100046637' and name = '张三';
select * from student where name = '张三' and phone_num = '15100046637';
/*
三条sql只有 2、3、4能使用的到索引idx_phone_name,因为条件里面必须包含索引前面的字段才能够进行匹配。
而3和4相比where条件的顺序不一样，为什么4可以用到索引呢？是因为mysql本身就有一层sql优化，他会根据sql来识别出来该用哪个索引，我们可以理解为3和4在mysql眼中是等价的。
*/
五、全文索引
全文索引的关键字是fulltext。全文索引主要用于查找文本中的关键词，而不是直接与索引中的值进行比较。它更像是一个搜索引擎，基于相似度查询，而不是简单的where语句参数匹配。like + % 可以实现模糊匹配，为什么需要全文索引？ like + % 适用于文本比较少的时候，但是对于大量的文本数据检索是难以想象的。面对大数据量，全文索引可以比like + %快N倍，速度不是一个数量级，但全文索引可能存在精度问题。
全文索引版本、存储引擎和数据类型支持：
在MySQL 5.6之前，只有MyISAM存储引擎支持全文索引；
MySQL 5.6及以后版本，MyISAM和InnoDB存储引擎都支持全文索引；
只有字段的数据类型为char、varchar、text及其系列才能建立全文索引；
当数据量较大时，将数据放入没有全局索引的表中，然后使用create index创建全文索引，比先为表创建全文再写入数据快很多；
在测试或使用全文索引时，首先要检查自己的MySQL版本、存储引擎、数据类型是否支持全文索引。
MySQL中的全文索引有两个变量，最小搜索长度和最大搜索长度。 长度小于最小搜索长度和大于最大搜索长度的词将不会被索引。 通俗地说，如果要对某个词使用全文索引搜索，则该词的长度必须在上述两个变量的范围内。 这两个的默认值可以通过以下命令查看：
# 参数名称 默认值 最小值 最大值 作用
1 ft_min_word_len 4 1 3600 MyISAM 引擎表全文索引包含的最小词长度
2 ft_query_expansion_limit 20 0 1000 MyISAM引擎表使用 with query expansion 进行全文搜索的最大匹配数
3 innodb_ft_min_token_size 3 0 16 InnoDB 引擎表全文索引包含的最小词长度
4 innodb_ft_max_token_size 84 10 84 InnoDB 引擎表全文索引包含的最大词长度
1. 数据准备
-- 创建表的时候添加全文索引
create table t_article (
id int primary key auto_increment ,
title varchar(255) ,
content varchar(1000) ,
writing_date date -- ,
fulltext (content) -- 创建全文检索
);
insert into t_article values(null,"Yesterday Once More","When I was young I listen to the radio",'2021-10-01');
insert into t_article values(null,"Right Here Waiting","Oceans apart, day after day,and I slowly go insane",'2021-10-02');
insert into t_article values(null,"My Heart Will Go On","every night in my dreams,i see you, i feel you",'2021-10-03');
insert into t_article values(null,"Everything I Do","eLook into my eyes,You will see what you mean to me",'2021-10-04');
insert into t_article values(null,"Called To Say I Love You","say love you no new year's day, to celebrate",'2021-10-05');
insert into t_article values(null,"Nothing's Gonna Change My Love For You","if i had to live my life without you near me",'2021-10-06');
insert into t_article values(null,"Everybody","We're gonna bring the flavor show U how.",'2021-10-07');
-- 修改表结构添加全文索引
alter table t_article add fulltext index_content(content)
-- 直接添加全文索引
create fulltext index index_content on t_article(content);
2. 使用索引
和常用的模糊匹配使用 like + % 不同，全文索引有自己的语法格式，使用 match 和 against 关键字，格式：
match (col1,col2,...) against(expr [search_modifier])
例如：
select * from t_article where match(content) against('yo'); -- 没有结果 单词数需要大于等于3
select * from t_article where match(content) against('you'); -- 有结果
六、索引的特点
1. 索引的优点
大大加快数据查询。使用分组排序进行数据查询时，可以显着减少查询时分组排序的时间。创建唯一索引，保证数据库表中每一行数据的唯一性。在实现数据的参照完整性方面，可以加快表与表之间的连接。
2. 索引的缺点
创建索引和维护索引都需要时间，随着数据量的增加，时间也会增加。索引占用磁盘空间。在数据表中增加、修改、删除数据时，还必须动态维护索引，降低了维护速度。
3. 创建索引的原则
更新频繁的列不应设置索引。数据量小的表不要使用索引（毕竟总共2页的文档，还要目录吗？）。重复数据多的字段不应设为索引（比如性别，只有男和女，一般来说：重复的数据超过百分之15就不该建索引）。首先应该考虑对 where 和 order by 涉及的列上建立索引。
七、索引的原理
1. 概述
一般来说，索引本身也很大，不可能全部存储在内存中，所以索引往往以索引文件的形式存储在磁盘上。在这种情况下，索引搜索过程中会产生磁盘I/O消耗。与内存访问相比，I/O访问的消耗要高几个数量级，所以作为指标评价一个数据结构好坏最重要的指标就是磁盘I/O操作次数的渐近复杂度抬头。换句话说，索引结构组织应该尽量减少搜索过程中的磁盘I/O访问次数。
2. 相关的算法
Hash算法
优点：通过字段的值计算的hash值，定位数据非常快。
缺点：不能进行范围查找，因为散列表中的值是无序的，无法进行大小的比较。
B+Tree
MyISAM引擎使用B+Tree作为索引结构，叶节点的data域存放的是数据记录的地址。
InnoDB的叶节点的data域存放的是数据，相比MyISAM效率要高一些，但是比较占硬盘内存大小。