索引可以提高查询效率的几个方面
索引是数据库中用来提高查询效率的技术,它好比是一棵B树(也叫B*或者B+),可以帮助数据库快速定位到需要的数据。如果没有索引,数据库系统可能就要从一个大的范围里逐一定位查找,效率就会降低。索引的好处在于,它可以极大地提高查询效率,降低数据排序的成本。但是,索引也会占用磁盘空间,并且会降低更新表的效率,因为在更新数据时,要额外维护索引文件。
MySQL中的索引主要有四种类型:聚簇索引、唯一索引、普通索引和复合索引。每种索引都有其适用的场景。例如,聚簇索引列的值必须是唯一的,且不能为空,一个表只能有一个聚簇索引;唯一索引列的值是唯一的,但值可以为空;普通索引没有什么限制,允许在定义索引的列中插入重复值和空值;复合索引也叫组合索引,用户可以在多个列上组合建立索引,遵循“最左匹配原则”,在条件允许的情况下使用复合索引可以替代多个单列索引的使用。
MySQL的Innodb中,所有的索引都是以B+树索引进行组织的。B+树的查询复杂度是O(logn),这意味着查询效率相对于直接遍历所有数据的O(n)来说要快得多。此外,B+树是有序组织的,支持高效范围查询。对于等值查询,B+树的查询效率比较稳定,因为每一次的查询都要从根节点遍历到叶子结点。当使用主键B+树索引(聚簇索引),遍历到叶子结点就可以得到数据。
在MySQL中,可以通过CREATE
INDEX语句创建索引。但是,不是所有的查询都可以通过索引来优化。例如,当查询结果仅为一行或很少几行时(高选择性high
selectivity),利用索引进行查询会大大提高效率。相比之下,如果没有索引,查询则只能顺序扫描整个表。在实际系统中,通常把索引的根节点和第一级节点读入共享内存中,但如果需要访问更低层次的索引节点则必须进行磁盘操作。此外,还需要注意索引的选择性,即不重复的索引值(也称为基数)和数据标的记录总数(T)的比值,范围从1/T到1之间。索引的选择性越高,则查询效率越高,因为选择性高的索引可以让mysql在查找时过滤掉更多的行。
综上所述,正确地使用和优化索引可以显著提高MySQL查询效率。
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