【EasyPan】MySQL主键与索引核心作用解析

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MySQL主键与索引核心作用解析

一、主键（PRIMARY KEY）核心作用

1. 数据唯一标识

-- 创建表时定义主键
CREATE TABLE users (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,username VARCHAR(50) NOT NULL
);

• 唯一性约束：确保每行数据有唯一标识符
• 非空约束：主键列不允许NULL值
• 物理排序：InnoDB按主键顺序组织存储（聚簇索引）

2. 性能优化

场景	效果
WHERE条件查询	直接定位到数据页
关联查询(JOIN)	快速匹配关联表数据
范围查询	利用B+树的有序特性加速

二、索引（INDEX）核心作用

1. 基础索引类型

-- 创建普通索引
CREATE INDEX idx_email ON users(email);-- 创建唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX uq_username ON users(username);

2. 核心功能对比

功能	主键	普通索引	唯一索引
唯一性	✅ 强制	❌ 不保证	✅ 强制
NULL值	❌ 不允许	✅ 允许	✅ 允许(但仅限NULL)
数量限制	每表1个	每表多个	每表多个
自动创建	自动创建聚簇索引	需手动创建	需手动创建

3. 查询优化原理

三、实战应用场景

1. 必须使用主键的场景

• 作为外键关联的基础
• 需要物理排序的业务（如时间线数据）
• 高频WHERE条件查询的列

2. 适合建索引的场景

-- 复合索引示例
ALTER TABLE orders ADD INDEX idx_status_created (status, created_at);

场景	索引类型建议	示例字段
等值查询	普通索引	user_id, order_no
范围查询	复合索引	created_at, price
排序操作	覆盖索引	排序字段+查询字段
统计分组	复合索引	group_type, region

四、注意事项

1. 索引代价：

   • 写操作变慢（需维护索引结构）
   • 占用额外存储空间

2. 设计原则：

   • 选择区分度高的列（如ID > 状态字段）
   • 避免过度索引（一般不超过5-6个）
   • 定期使用EXPLAIN分析查询计划

3. 失效场景：

   -- 索引失效案例
   SELECT * FROM users WHERE LEFT(username,3) = 'abc';
   -- 应改为：
   SELECT * FROM users WHERE username LIKE 'abc%';
   

五、性能对比测试

数据量	无索引查询	有索引查询	提升倍数
10万行	1200ms	5ms	240x
100万行	9500ms	8ms	1187x

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MySQL主键与索引的生活化解释

一、主键：就像身份证号

1. 基本特性

• 🆔 唯一标识：每个学生学号、每张快递单号都不重复
• 🚫 不能为空：就像"无名氏"不能办银行卡
• 📌 快速定位：快递员凭单号秒找包裹（数据库凭主键秒查数据）

2. 生活场景

[图书馆管理系统]
├── 书号_PK001 --> 《三体》 --> A区3架2层
├── 书号_PK002 --> 《小王子》 --> B区1架5层
└── 书号_PK003 --> 《红楼梦》 --> C区2架3层

• 书号=主键，能快速找到具体书籍

二、索引：就像字典目录

1. 普通索引（新华字典拼音查字法）

-- 给"学生姓名"加索引
ALTER TABLE students ADD INDEX idx_name (name);

• 📖 快速查找：不用翻完整本字典，直接查"李"字在哪页
• 🔍 多本目录：可以同时有拼音索引、偏旁部首索引

2. 唯一索引（公司工牌系统）

-- 防止重复手机号
CREATE UNIQUE INDEX uq_phone ON customers (phone);

• 👔 防重复：就像公司不允许两个员工用同一个工号
• ⚠️ 特殊规则：允许"未登记"（NULL），但不允许重复登记

三、主键vs索引的区别

	主键	索引
类比	身份证	通讯录
数量	每人只有1张	可以有多个联系方式
作用	必须要有且不能重复	加速查找但非必须
代价	免费自带	需要额外维护

四、什么时候需要索引？

✅ 推荐场景

1. 高频搜索：
   👉 比如电商平台按"商品名称"搜索（给name字段加索引）

2. 排序需求：
   👉 朋友圈按"发布时间"排序（给created_at加索引）

3. 重要约束：
   👉 用户注册防重复手机号（给phone加唯一索引）

❌ 不推荐场景

1. 很少查询的字段：
   👎 像"用户血型"这种几乎不用的字段

2. 频繁修改的字段：
   👎 像"文章阅读数"这种每分钟都更新的字段

五、使用技巧

1. 复合索引口诀：
   👉 把最常用的查询条件放前面，就像"先查省→再查市"的快递地址

2. 索引维护成本：
   ⚠️ 每新建一个索引就像多维护一份通讯录，会增加：

   • 存储空间（多占手机内存）
   • 更新时间（新增联系人要同时更新多个通讯录）

3. 实际效果测试：
   🔍 用EXPLAIN命令查看，就像检查快递员是否真的用了最优路线