数据库索引是什么？数据库索引的类型、创建及优化教程

数据库索引是提升查询效率的关键结构，它通过有序的数据查找机制减少全表扫描的开销。1. 索引本质上是一种“目录”或“快捷方式”，使数据库能快速定位目标数据行；2. 其底层多采用b+树结构，存储排序后的列值及对应数据行地址；3. 查询时先查索引再跳转至数据行，显著提高访问速度；4. 索引类型包括主键索引、唯一索引、普通索引、复合索引、全文索引以及聚簇与非聚簇索引；5. 主键索引具有唯一性和非空性，并通常作为聚簇索引决定数据物理存储顺序；6. 复合索引遵循最左前缀原则，影响查询是否命中索引；7. 聚簇索引仅能有一个，而非聚簇索引可有多个，查询需回表获取完整数据；8. 创建索引使用create index语句，可根据实际需求选择索引类型和字段组合；9. 删除索引则使用drop index命令；10. 索引虽优化读取性能，但会增加写入开销和存储消耗，需权衡利弊合理设计。

数据库索引，简单来说，就是数据库为了提高查询效率而创建的一种特殊查找结构。它不是数据本身，而是数据的一种“目录”或者“快捷方式”，通过它，数据库系统能够快速定位到你想要的数据行，而不需要扫描整个表格。在我看来，它就是数据库性能优化的基石，尤其是面对海量数据时，有没有索引，查询速度可能就是天壤之别。

要深入理解索引，得从它怎么工作说起。我们平时看到的数据表，数据可能在硬盘上是随机存放的。当你要找某个特定值时，如果没有索引，数据库就得一行一行地去对比，这叫全表扫描。效率可想而知，慢得让人抓狂。索引的出现，就是为了解决这个痛点。它通常以B-树（或B+树）这种数据结构存在，把表中的一列或多列数据进行排序，并存储这些排序后的值以及它们对应的数据行物理地址（或者主键值）。当你查询时，数据库会先去索引里找，因为索引是排好序的，查找起来飞快，找到目标值后，再根据索引里记录的地址直接跳到数据行。这就像你查字典，先通过部首或拼音索引找到页码，然后直接翻到那一页，而不是一页一页地翻。

当然，天下没有免费的午餐。索引虽然提升了查询速度，但它也需要额外的存储空间来存放索引结构，而且，每当表中的数据发生增、删、改操作时，索引也需要同步更新，这会带来额外的写入开销。所以，索引不是越多越好，它是一个需要精心平衡的艺术。

数据库索引有哪些常见类型？

说到索引的类型，这其实挺有意思的，不同的索引有不同的脾气和用途。我个人觉得，理解这些类型是优化数据库性能的第一步。

• 主键索引 (Primary Key Index): 这个是最常见的，也是最特殊的。当你给一个表定义主键时，数据库通常会自动创建一个主键索引。它强制了列的唯一性和非空性，而且在许多数据库（比如MySQL的InnoDB存储引擎）中，主键索引还是聚簇索引（Clustered Index）。这意味着数据行本身就是按照主键的顺序物理存储的，查找效率极高。
• 唯一索引 (Unique Index): 和主键索引类似，它也要求索引列的值必须唯一，但允许有NULL值（如果数据库允许）。它不一定是主键，但能保证数据的唯一性。比如你的用户表里，邮箱地址就可以设为唯一索引。
• 普通索引 (Normal/Non-Unique Index): 这是最基本的索引，没有任何限制，可以包含重复值和NULL值。只要你想提高某个列的查询速度，就可以给它加普通索引。比如你经常按用户名搜索，但用户名可能重复，就可以加一个普通索引。
• 复合索引 (Composite/Compound Index): 顾名思义，它是基于表中的多列创建的索引。它的强大之处在于“最左前缀原则”。比如你有一个 (A, B, C) 的复合索引，那么你查询 A、(A, B) 或者 (A, B, C) 都能用到这个索引，但如果只查 B 或 C，或者 (B, C)，就用不上了。这是个很重要的概念，在设计索引时经常被忽略。
• 全文索引 (Full-Text Index): 这种索引是为了处理文本内容搜索而设计的，比如你需要在文章内容里搜索某个关键词。它和普通索引查找精确值不同，更侧重于模糊匹配和语义分析，通常用于大型文本字段。
• 聚簇索引 (Clustered Index) 与 非聚簇索引 (Non-Clustered Index): 这是个比较核心的概念。
  • 聚簇索引决定了数据在磁盘上的物理存储顺序。一个表只能有一个聚簇索引，因为它决定了数据本身如何排序。在InnoDB中，主键就是聚簇索引。如果你不指定主键，InnoDB会选择第一个唯一非空索引，如果还没有，就会隐式创建一个rowid作为聚簇索引。它的优点是查询速度极快，尤其是范围查询，因为数据是连续存放的。
  • 非聚簇索引则不同，它不改变数据行的物理存储顺序。它是一个独立的索引结构，存储着索引列的值和指向数据行实际位置的指针（通常是主键值）。一个表可以有多个非聚簇索引。查询时，先通过非聚簇索引找到主键，再通过主键（聚簇索引）找到数据行，这个过程叫做“回表”。

理解这些类型，特别是聚簇和非聚簇的区别，对我们后续的索引优化和查询理解至关重要。

如何创建和管理数据库索引？

创建索引其实很简单，SQL语句就那么几句。但关键在于，什么时候创建？给哪些列创建？这背后可就得好好琢磨了。

创建索引的基本语法： 最常见的创建索引的SQL语句是 CREATE INDEX。

• 创建普通索引：

  

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  CREATE INDEX idx_username ON users (username);

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  这条语句会在 users 表的 username 列上创建一个名为 idx_username 的普通索引。

• 创建唯一索引：

  CREATE UNIQUE INDEX idx_email ON users (email);

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  这会确保 email 列的值是唯一的。如果插入重复的邮箱，数据库会报错。

• 创建复合索引：

  CREATE INDEX idx_name_age ON students (first_name, last_name, age);

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  这个索引包含了 first_name, last_name, age 三列。记住前面提到的“最左前缀原则”在这里特别重要。

• 创建主键索引： 通常在创建表的时候直接定义主键，数据库会自动创建主键索引。

  CREATE TABLE products (
      product_id INT PRIMARY KEY,
      product_name VARCHAR(255),
      price DECIMAL(10, 2)
  );

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  如果你后期想添加主键，也可以用 ALTER TABLE：

  ALTER TABLE products ADD PRIMARY KEY (product_id);

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管理索引： 当你不再需要某个索引，或者它成了性能瓶颈时，你可以删除它。

• 删除索引：

  DROP INDEX idx_username ON users; -- MySQL/PostgreSQL
  -- 或者
  DROP INDEX users.idx_username; -- SQL Server

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以上就是数据库索引是什么？数据库索引的类型、创建及优化教程的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！