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MySQL中key與index詳細介紹

PHP中文网
發布: 2017-06-20 14:10:34
原創
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一、概述​​
1、基本概念
(1)key是資料庫的物理結構,有兩層作用,一層是約束作用(constraint),用來約束數據的唯一性、完整性;一層是索引作用,用來建立索引,優化查詢速度,與index作用相同。
(2)普通key:沒有約束作用,但會在此key上建立一個index。
(3)primary key:主鍵;一個表可以有一個主鍵,主鍵分為單一主鍵(只包含一列)和復合主鍵(也叫聯合主鍵,可以包含多列);可以規定一個存儲主鍵,並規範資料的唯一性;同時會在此key上建立一個index。主鍵並不是必須的,但是強烈建議的【使用主鍵幾個好習慣:不更改、不重用】
#(4)unique key:唯一鍵;規範數據的唯一性;同時會在此key上建立一個index。
(5)foreign key:外鍵;規範資料的參考完整性;同時會在此key上建立一個index。
(6)index:key作用的一個向度,在有些時候可以取代關鍵字key。

2、primary key與unique key

(1)相同點:唯一性限制
(2)不同點

1)出發點/作用不同:前者是一行資料的唯一標識,後者只是用來避免資料重複。
2)前者的一個列或多個列必須全部為not null;如果其中一個列為null,在新增為主鍵時,會變成not null,如果再刪除主鍵,列的nullable性質會變回去。後者的列可以為null。
3)一個表格只能有一個primary key,可以有多個unique key。 【一個表可以沒有primary key嗎? ? ? 】
4)對於unique key對應的列,可以多次插入null(雖然也是一種重複);這是由索引的原理,即索引對null的處理決定的。

 
 
二、文法
1、建立時新增-字段級
(1)普通key:create table t (id int not null key);
(2)primary key:create table t (id int not null primary key);二者作用相同,即指明key也是指定primary key ,且在一個表中都只能指定一次(不能透過指定多次來當做聯合主鍵)
(3)unique key:create table t (id int not null unique key);
(4)foreign key:應該是不行
(5)index:所有的key不可以換位index
 
2、建立時新增-表級
(1)普通key:與欄位層級指定不同,這裡的普通key不再與primary key相同,即使沒有指定primary key,MySQL也不會將key當作primary key使用。
create table t(id int, key (id));如果有使用id的其他鍵(如foreign key),則使用其他鍵對他的命名;如果都沒有命名,則使用id;如果一次指定了多個列作為鍵,則使用第一個列名作為鍵名。
create table t(id int, key kismet(id));指定該key的名稱
constraint:不能使用,畢竟普通key並沒有約束作用
(2)primary key
##create table t(id int, primary key (id));
#create table t(id int, primary key kismet(id));可以執行,但是名稱不起作用
create table t(id int, constraint kismet primary key(id));可以執行,但是名稱不起作用
 
(3)unique key
create table t(id int, unique key (id));命名規則與key不同,只使用第一列作為鍵名
create table t(id int, unique  key kismet( id));指定該key的名稱
create table t(id int, constraint kismet unique  key(id));指定該key的名稱
 
(4)foreign key【個人認為,所謂創建兩個key,是邏輯上的兩個層面,即資料完整性約束和索引最佳化】
create table t(id int, foreign key (dage_id) references dage(id));可以執行,執行結果為創建了一個自動命名的foreign key和一個自動命名的普通key。
create table t(id int, foreign key kismet(dage_id) references dage(id));可以執行,執行結果為創建了一個自動命名的foreign key和一個名稱為kismet的普通key。
create table t(id int, constraint kismet foreign key(dage_id) references dage(id));可以執行,執行結果為創建了一個名稱為kismet的foreign key和一個名稱為kismet的普通key。
 
(5)index:key和unique key(表級)中的key可以換位index,作用一樣。
 
3、創建後
(1)新增鍵:add,舉例如下:alter table t add primary key(id);
(2)刪除鍵,drop,primary key使用alter table t drop primary key;其他key使用名字進行drop即可,注意刪除鍵和刪除列的差異。
 
4、檢視資訊:show create table table_name;可以檢視表格的各種屬性,包括鍵屬性、儲存引擎、字元集、分割情況等。
 
 
 
三、外鍵
1、作用:可以讓兩張表格關聯,確保資料的一致性和實作一些級聯操作;
2、支援外鍵的儲存引擎:InnoDB、Memory驗證支持,其他未驗證。
3、完整文法
(1)[CONSTRAINT symbol] FOREIGN KEY [id] (index_col_name, ...) REFERENCES tbl_name (index_col_name, ...)
         [ON DELETE {RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION | SET DEFAULT}]
         [ON UPDATE {RESTRICT # CASCADE | SET N
#(2)使用:此語法可以在create table和alter table時使用
(3)CONSTRAINT symbol指定鍵的名字,如果沒有指定,則自動產生
#( 4)on delete和on update表示事件觸發設置,可設參數:
RESTRICT(限制外表中的外鍵改動,預設的)
CASCADE(跟著外鍵改動)
#SET NULL(設空值)
SET DEFAULT(設定預設值)
#NO ACTION(無動作)
4、範例
(1)建立表格,設定外鍵,並插入資料
CREATE TABLE `dage`<span class="pln"> <span class="str">(<span class="pln"><span class="pun"></span></span></span></span>
`id`<span class="pln"> <span class="str">int<span class="pln">(<span class="kwd">11<span class="pun">)<span class="lit"> NOT NULL auto_increment<span class="pun">,<span class="pln"><span class="pun"></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
#`name`<span class="pln"> varchar<span class="str">(<span class="pln">32<span class="pun">)<span class="lit"> <span class="pun">default<span class="pln"> <span class="kwd">''<span class="pln">,<span class="str"><span class="pun"></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pln"><span class="pun"> PRIMARY KEY <span class="str">(<span class="pun">`id`</span>)</span></span></span>
<span class="pun"></span>);
<span class="pln"><span class="str">CREATE TABLE <span class="pln">`xiaodi`<span class="pun"> </span>(</span></span></span>
<span class="pln"><span class="str"> <span class="pln">`id`<span class="kwd"> <span class="pun">int<span class="lit">(<span class="pun">11<span class="pln">)<span class="pun"> NOT NULL auto_increment</span>,</span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pln"><span class="str"> <span class="pln"><span class="kwd"><span class="pun"><span class="lit"><span class="pun"><span class="pln"><span class="kwd"><span class="pln"><span class="pun"></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pln"><span class="str"><span class="pln"># `dage_id`<span class="pun"> <span class="lit">int<span class="pun">(<span class="pln">11<span class="kwd">)<span class="pln"> <span class="str">default<span class="pun"> NULL</span>,</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pln"><span class="pun"><span class="str">##`name`<span class="pun"> varchar</span>#(</span>32</span>)</span> default
'',<span class="pln"><span class="str"><span class="pln"><span class="pun"><span class="str"><span class="pun"></span></span> </span></span></span></span>
###### PRIMARY KEY ###(###`id`###),######### ################## KEY ###`dage_id`#### ###(###`dage_id`###),######## #################
<span class="pln"> CONSTRAINT <span class="str">`xiaodi_ibfk_1`<span class="pln"> FOREIGN KEY <span class="pun">(<span class="str">`dage_id`<span class="pun">)<span class="pln"> REFERENCES <span class="str">`dage`<span class="pln"> <span class="pun">(<span class="str">`id`<span class="pun">)</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pun"></span>
);
<span class="pln"><span class="kwd"><span class="pln"><span class="pun">#insert <span class="pln">into<span class="pun"> dage<span class="pln">(<span class="pun">name <span class="str">)<span class="pun"> values</span>(</span>'銅鑼灣'</span>);</span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pln"><span class="kwd"><span class="pln"><span class="pun">insert <span class="pln">into<span class="pun"> xiaodi<span class="pln">(<span class="pun">dage_id<span class="pln">,<span class="pun">name<span class="lit">)<span class="pun"> values<span class="str">(<span class="pun">1</span>,</span>'銅鑼灣_小弟A'</span>);</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
#(2)如果在還有小弟的情況下刪除大哥,結果如下
<span class="pun"><span class="pln"><span class="pun"><span class="pln">[<span class="kwd">SQL<span class="pln">]<span class="kwd"> <span class="pln">delete<span class="kwd"> <span class="pln">from<span class="pun"> dage <span class="lit">where<span class="pun"> id</span>=</span>1</span>;</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pun"><span class="typ"><span class="pun"><span class="pln">[<span class="lit">Err<span class="pln">]<span class="pun"> <span class="pln">1451<span class="typ"> <span class="pln">-<span class="kwd"> <span class="pln">Cannot<span class="kwd"> <span class="pln">delete<span class="pun"> <span class="pln">or<span class="pun"> update a parent row<span class="str">:<span class="pun"> a foreign key constraint fails <span class="str">(<span class="pun">`sample`<span class="pln">.<span class="str">`xiaodi`<span class="pln">,<span class="pun"> CONSTRAINT <span class="str">`xiaodi_ibfk_1`<span class="pun"> FOREIGN KEY <span class="pln">(<span class="str">`dage_id`<span class="pln">)<span class="pun"> REFERENCES <span class="str">`dage `<span class="pun"> </span>(</span>`id`</span>))</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
(3)如果想在沒有建立大哥的情況下,強行插入小弟,結果如下<span class="pun"><span class="pln"><span class="pun"><span class="pln"><span class="kwd"><span class="pln"><span class="pun">[<span class="pln">SQL<span class="pun">]<span class="pln"> insert <span class="pun">into<span class="pln"> xiaodi<span class="pun"> (<span class="lit">dage_id<span class="pun">,<span class="str">name<span class="pun">)</span> values</span>(</span>2</span>,</span>'旺角_小弟A'</span>);</span> </span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pun"><span class="typ"><span class="pun"><span class="pln"><span class="lit"><span class="pln"><span class="pun"><span class="pln"><span class="typ"><span class="pln">[<span class="kwd">Err<span class="pln">]<span class="pun"> <span class="pln">1452<span class="pun"> <span class="str">-<span class="pun"> <span class="str">Cannot<span class="pun"> add <span class="pln"># or<span class="str"> update a child row<span class="pln">:<span class="pun"> a foreign key constraint fails <span class="str">(<span class="pun">`sample`<span class="pln">.<span class="str">`xiaodi`<span class="pln">,<span class="pun"> CONSTRAINT <span class="str">`xiaodi_ibfk_1`<span class="pun"> FOREIGN KEY </span>(</span>`dage_id`</span>)</span> REFERENCES </span>`dage`</span> </span>(</span>`id`</span>) )</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pln"><span class="pun"> </span></span>(4)修改事件觸發設定
######################show create table xiaodi###;#查看鍵名稱#############
<span class="pln">alter table xiaodi drop foreign key xiaodi_ibfk_1<span class="pun">;</span></span>
<span class="pln">alter table xiaodi add foreign key<span class="pun"># (<span class="pln">dage_id<span class="pun">)<span class="pln"> references dage<span class="pun">(<span class="pln">id<span class="pun">)<span class="pln"> on <span class="kwd">delete<span class="pln"> cascade on update cascade<span class="pun">;</span></span> </span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
##(5)如果在還有小弟的情況下刪除大哥:大哥和大哥對應的小弟一起被刪除;如果想在沒有建立大哥的情況下,強行插入小弟,結果並不變,即失敗。
 
 
 
#四、索引【參考:】
1、索引入門
#(1)作用:索引對查詢的速度有著至關重要的影響。如果沒有索引,查詢將對整個表進行掃描;如果有索引,查詢只對索引進行。由於資料庫的資料不在記憶體中,每次查詢都需要將資料由硬碟調入內存,IO將浪費大量時間。考慮到索引比資料小的多,使用索引可以大幅提高查詢速度;尤其是在資料量大時。
(2)索引是在儲存引擎中實現的,而不是在伺服器層中實現的。所以,每種儲存引擎的索引不一定完全相同,並不是所有的儲存引擎都支援所有的索引類型。目前最常用的儲存引擎是InnoDB。
 
2、選擇索引的資料類型:MySQL支援許多資料類型,選擇合適的資料類型儲存資料對效能有很大的影響。通常來說,可以遵循以下一些指導原則【(1)(2)條不適用於哈希索引】:
(1)越小的資料類型通常更好:越小的資料類型通常在磁碟、記憶體和CPU快取中都需要更少的空間,處理起來更快。
(2)簡單的資料類型更好:整型資料比起字符,處理開銷更小,因為字串的比較更複雜。在MySQL中,應該用內建的日期和時間資料類型,而不是用字串來儲存時間;以及用整數資料類型儲存IP位址。 注意,對於索引,能用整型,就不要用字串,尤其是在資料量大的時候;整型的一個弊端是,與客戶端的配合可能需要一些額外的工作(尤其是大整型),但是對效率幾乎沒有影響。
(3)盡量避免NULL:應該指定列為NOT NULL,除非你想儲存NULL。在MySQL中,含有空值的資料列很難進行查詢最佳化,因為它們使得索引、索引的統計資料以及比較運算更加複雜。你應該用0、一個特殊的值或一個空串來代替空值。
 
3、B-tree索引:結果為B-tree(平衡二元樹)
(1)概述:索引儲存的值按索引列中的順序排列。可以利用B-Tree索引進行全關鍵字、關鍵字範圍和關鍵字前綴查詢。 如果對多列進行索引(組合索引),列的順序非常重要,MySQL只能對索引最左邊的前綴進行有效的尋找。
(2)範例:其索引包含表中每一行的last_name、first_name和dob欄位。
<span class="pln">CREATE TABLE <span class="typ">People<span class="pln"><span class="pun">#(</span></span></span></span>
<span class="pln"> last_name varchar<span class="pun">(<span class="lit">50<span class="pun">)<span class="pln"> <span class="kwd">not<span class="pln"> <span class="kwd">null<span class="pun">,</span></span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pln">## first_name varchar<span class="pun">(<span class="lit">50<span class="pun">)<span class="pln"> <span class="kwd">not<span class="pln"> <span class="kwd">null<span class="pun">,</span></span></span></span></span></span></span></span></span>
<span class="pln"># dob date <span class="kwd">not<span class="pln"> <span class="kwd">null<span class="pun">,</span></span></span></span></span>
<span class="pln"> gender <span class="kwd">enum<span class="pun">(<span class="str">'m'<span class="pun">,<span class="pln"> <span class="str">'f'<span class="pun">)<span class="pln"> <span class="kwd">not<span class="pln"> <span class="kwd">null<span class="pun">,</span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span>
#
<span class="pln"> key<span class="pun">(<span class="pln">last_name<span class="pun">,<span class="pln"> first_name<span class="pun">,<span class="pln"> dob<span class="pun">)</span></span></span></span> </span></span></span></span>
<span class="pun">);</span>
(3)匹配方式:既可以查找,也可以order by【結果是排序的,因此搜尋很快】
1)符合全值:對索引中的所有欄位都指定具體的值。
2)符合最左字首:你可以利用索引來找出last name為Allen的人,只使用索引中的第1列。
3)符合列前綴:例如,你可以利用索引來尋找last name以J開始的人,這只使用索引中的第1列。
4)符合值的範圍查詢:可以利用索引來尋找last name在Allen和Barrymore之間的人,只使用索引中第1列。
5)匹配部分精確而其它部分進行範圍匹配:可以利用索引查找last name為Allen,而first name以字母K開始的人。
6)僅對索引進行查詢:如果查詢的欄位都位於索引中,則不需要讀取元組的值。
7)如果索引欄位為A+B,查詢A+C時,會使用A索引嗎->會,使用explain可以確認

(4)限制

1)查詢必須從索引的最左邊的列開始。
2)不能跳過某一索引列。例如,你不能利用索引來尋找last name為Smith且出生於某一天的人。
3)儲存引擎不能使用索引中範圍條件右邊的欄位。例如,如果你的查詢語句為WHERE last_name="Smith" AND first_name LIKE 'J%' AND dob='1976-12-23',則該查詢只會使用索引中的前兩列,因為LIKE是範圍查詢。
 
4、Hash索引
(1)概述
1)Hash索引透過雜湊函數計算Hash值進行檢索,可以查到要查資料的行指針,從而定位資料。
2)Hash值不取決於列的資料型,一個TINYINT列的索引與一個長字串列的索引一樣大。
3)Memory儲存引擎支援非唯一hash索引,如果多個值有相同的hash code,索引把它們的行指標用鍊錶保存到同一個hash表項中。

(2)限制

1)由於索引只包含hash code和記錄指針,所以,MySQL不能透過使用索引避免讀取記錄。但是存取記憶體中的記錄是非常迅速的,不會對性造成太大的影響。
2)不能使用hash索引排序。
3)Hash索引不支援鍵的部分匹配,因為是透過整個索引值來計算hash值的。
4)Hash索引只支援等值比較,例如使用=,IN( )和<=>。對於WHERE price>100並不能加速查詢。
(3)範例
<span class="pln">CREATE TABLE testhash <span class="pun">( </span></span>
<span class="pln">   fname VARCHAR<span class="pun">#(<span class="lit">50<span class="pun">)<span class="pln"> NOT NULL<span class="pun">,</span></span></span></span></span></span>
<span class="pln">#   lname VARCHAR<span class="pun">(<span class="lit">50<span class="pun">)<span class="pln"> NOT NULL<span class="pun">, </span></span></span></span></span></span>
<span class="pln">#   <em><span style="color: #000000">KEY USING HASH</span></em><em><span style="color: #000000"><span class="pun">(<span class="pln">fname<span class="pun">)</span></span></span></span></em></span>
<span class="pun">) <span class="pln">ENGINE<span class="pun">=<span class="pln">MEMORY<span class="pun">;</span></span></span></span></span>
 
5、其他索引
(1)空間(R-Tree)索引:MyISAM支援空間索引,主要用於地理空間資料類型,例如GEOMETRY。
(2)全文(Full-text)索引:全文索引是MyISAM的一個特殊索引類型,主要用於全文檢索。
 
 
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