1. 索引是什么

• 索引是加速数据查询的辅助数据结构。能加速的原因是"先查目录再取数据"
• 键：索引列上的取值，比如name = '张三'。
• 值：能定位到那一行的东西，存什么取决于哪一种索引——
  • 聚簇索引（主键索引）的叶子节点存的是整行数据，"值"就是那一行本身；
  • 非聚簇索引（辅助索引）的叶子节点存的是主键值（整行只有一份，不放在这里），所以拿到主键值后还得回聚簇索引再查一次，这就是回表；
  • B+ 树的非叶节点只存键和指向子节点的页号（逐层缩小范围），叶子节点之间再用链指针串成一串。
• 怎样的值能定位：不是"某种特殊的值"，而是——① 查询条件要用得上这个索引（等值，或满足最左前缀；用不上索引时，值再规整也只能全表扫描）；② 这个值的区分度要够（重复值太多，树里定位到的是一大段，还要顺着叶子链一条条比对）。
• 注意：索引是内模式（存储）层面的东西，所以它的效果和存储引擎绑在一起（见[[1 数据定义]]§2 那张层次表）。

2. 建索引与索引的分类

-- 语法格式（课件 36 页）CREATE[UNIQUE][CLUSTER]INDEX<索引名>ON<表名>(<列名>[ASC|DESC][,…]);-- 课件 36 页的例子CREATEINDEXidx_nameONs(sname);-- [例7]（课件 38 页）为学生-课程库的三个表建索引CREATEUNIQUEINDEXIdx_StusnoONStudent(Sno);-- Student 按学号升序建唯一索引CREATEUNIQUEINDEXIdx_CoucnoONCourse(Cno);-- Course 按课程号升序建唯一索引CREATEUNIQUEINDEXIdx_SCnoONSC(SnoASC,CnoDESC);-- SC 按学号升序、课程号降序建唯一索引-- 课件注：也可以在创建表的时候直接指定CREATETABLEperson(idINTNOTNULLAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,nameVARCHAR(8),INDEXix_person_name(name)-- 建表时带上索引);

两种索引的层次关系（CREATE INDEX建出来的一律是非聚簇的二级索引，聚簇索引由主键决定）：

• 建索引就一个动词CREATE INDEX，可带UNIQUE（唯一）和CLUSTER（聚簇）。

3. 回表

-- 表 t(id 主键, name 建了索引, gender, flag)，四条数据SELECT*FROMtWHEREname='lisi';-- （1）先通过普通索引（辅助索引）定位到主键值 id = 5-- （2）再通过聚簇索引定位到行记录 ← 这一步就叫回表-- 课件提的两个问题：-- 如何减少回表？-- 如果查询结果是多行记录，是每条记录都回表还是若干次后回表 1 次？

• 回表的含义就是B表name查id，那id到A表再查。
• 要点：课件原话"MySQL 不支持单独的聚簇索引，主键索引即聚簇索引"，所以例8 的CREATE CLUSTER INDEX Stusname ON Student(Sname);（课件 39 页）在 MySQL 上会报错，聚簇索引只能通过主键定下来。

4. 删索引（课件 41 页）

-- 语法格式（课件 41 页）DROPINDEX<索引名>ON<表名>;-- [例9] 删除 Student 表的 Stusname 索引DROPINDEXStusnameONStudent;ALTERTABLEstudentDROPINDEXStusname;-- 等价的第二种写法（课件给的）

• 总体：一个索引两种删法，效果相同。
• 大思路：课件原话——SQL 标准中没有定义对索引的修改功能，而采用删除 + 重新定义索引的方式实现。所以[[1 数据定义]]§2 那张"四类对象 × 三个动词"表里，索引的"修改"一栏是空的。
• 要点：删主码索引要写ALTER TABLE t DROP PRIMARY KEY，删外码要写DROP FOREIGN KEY 名，都不是DROP INDEX。

5. 索引的实现

二叉树 / 平衡二叉树：一个节点一个键 → 树高约 log2(N)，每层一次磁盘 IO，太高 B 树： 非叶节点和叶节点都存数据 → 一页里能装的键变少、树变高；范围查询要在树里来回走 B+ 树： 只有叶节点存数据，叶节点之间用链指针连成一串；非叶节点只存键 → 一页装的键多、树矮（IO 少）；范围查询顺着叶节点链走 Hash： 按 hash 值直接定位 → 等值查询快，但范围、排序用不了

• 总体：索引的物理实现就是这张图里的四种结构，MySQL 的索引用 B+ 树。
• 比较它们的标准是磁盘 IO 次数——数据在磁盘上，一次 IO 读一页；树越矮、一页装的键越多，需要读的页越少。
• 要点（课件 46 页两道课后讨论题的答案）：① 不用平衡二叉树，是因为树高太大、IO 次数多；不用 B 树，是因为非叶节点也存数据导致一页装的键变少、树变高，且范围查询效率差。② Hash 索引适合等值查询；B+ 树索引等值和范围都行，还能用于排序。

6. 最左匹配原则，索引命中与速度

CREATEINDEXidx_objONuser(ageASC,heightASC,weightASC);-- ASC 是 Ascending 的缩写，意思是升序，从小到大 是默认值，不写也是升序。-- 联合索引的排序规则：先比 age，age 相同再比 height，height 也相同才比 weightSELECT*FROMuserWHEREage=1ANDheight=2ANDweight=7;-- 走索引：三列全用上SELECT*FROMuserWHEREage=1;-- 走索引：只用第一列SELECT*FROMuserWHEREheight=2ANDweight=7;-- 不走索引：缺最左的 ageSELECT*FROMuserWHEREage>1;-- 范围查询：age 可用，它右边的列不能再定位

• 总体：联合索引index(a,b,c)能被用上的只有a、a,b、a,b,c这三种"最左前缀"。
• 查询速度快慢，一般而言命中索引的快，命中越多越快。
• 注意，SELECT * FROM user WHERE height=2 AND weight=7;-- 不走索引：缺最左的 age,是完全不命中索引（本质查询树，开头不能断）

7. EXPLAIN 看执行计划

EXPLAINSELECT*FROMSCWHERESno='2024001';-- 课件：查看查询的执行计划（性能分析之必备）SELECTsno,snameFROMuserinfoUSEINDEX(index_list)WHEREuser_id>100;-- 课件：强制指定用某个索引

EXPLAN的查询结果如下表：

• 总体：EXPLAIN把一个查询的执行计划摊开：用了哪个索引、扫多少行、用什么访问方法。
• 大思路：调优就看三处——key是不是 NULL（没用索引）、type是不是all（全表扫描）、rows是不是很大。
• 要点：课件给的type快慢序要背下来，all是最慢的一档。

8. 其他题目

主观题：索引一定可以提高查询效率吗？如何使用索引才能提高效率？（课件 39 页）
→ 不一定。索引占空间，而且增删改时都要维护索引；数据量小、或列上重复值很多（如性别）时，走索引并不比全表扫描快；查询条件不满足最左前缀、或查询列被函数包住时，索引也用不上。要用得对：建在经常出现在查询条件里的列上、建在区分度高的列上、联合索引按最左前缀的顺序写条件、建完用EXPLAIN验证。

判断题：聚集索引决定了索引所在表的物理存储结构，一张表中只能有一个聚集索引，但是一个聚集索引可以包含很多列。（课件 42 页）
→对。聚簇索引的叶子里放的就是整行数据，行的物理存放顺序由它决定；一张表只能有一个（数据只有一份物理顺序），但可以是多列组成的联合索引。

主观题：唯一键和主键的区别是什么？（课件 43 页）
→ ① 主键非空且唯一，唯一键允许空值（且可以有多个空值）；② 一张表只能有一个主键，唯一键可以有多个；③ 主键对应实体完整性、可作外码的参照目标，唯一键属于用户定义完整性；④ 两者都会自动建索引。