1. 准备数据

#1.创建学生表和课程表
CREATE TABLE `student_info` (
	`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	`student_id` INT NOT NULL ,
	`name` VARCHAR(20) DEFAULT NULL,
	`course_id` INT NOT NULL ,
	`class_id` INT(11) DEFAULT NULL,
	`create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
	PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE TABLE `course` (
	`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
	`course_id` INT NOT NULL ,
	`course_name` VARCHAR(40) DEFAULT NULL,
	PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;
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#函数1：创建随机产生字符串函数
DELIMITER //
CREATE FUNCTION rand_string(n INT)
	RETURNS VARCHAR(255) #该函数会返回一个字符串
BEGIN
	DECLARE chars_str VARCHAR(100) DEFAULT
'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFJHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
	DECLARE return_str VARCHAR(255) DEFAULT '';
	DECLARE i INT DEFAULT 0;
	WHILE i < n DO
		SET return_str =CONCAT(return_str,SUBSTRING(chars_str,FLOOR(1+RAND()*52),1));
		SET i = i + 1;
	END WHILE;
	RETURN return_str;
END //
DELIMITER ;


#函数2：创建随机数函数
DELIMITER //
	CREATE FUNCTION rand_num (from_num INT ,to_num INT) RETURNS INT(11)
BEGIN
	DECLARE i INT DEFAULT 0;
	SET i = FLOOR(from_num +RAND()*(to_num - from_num+1)) ;
	RETURN i;
END //
DELIMITER ;
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# 存储过程1：创建插入课程表存储过程
DELIMITER //
	CREATE PROCEDURE insert_course( max_num INT )
BEGIN
	DECLARE i INT DEFAULT 0;
	SET autocommit = 0; #设置手动提交事务
	REPEAT #循环
		SET i = i + 1; #赋值
		INSERT INTO course (course_id, course_name ) VALUES (rand_num(10000,10100),rand_string(6));
		UNTIL i = max_num
	END REPEAT;
	COMMIT; #提交事务
END //
DELIMITER ;
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# 存储过程2：创建插入学生信息表存储过程
DELIMITER //
	CREATE PROCEDURE insert_stu( max_num INT )
BEGIN
	DECLARE i INT DEFAULT 0;
	SET autocommit = 0; #设置手动提交事务
	REPEAT #循环
	SET i = i + 1; #赋值
	INSERT INTO student_info (course_id, class_id ,student_id ,NAME ) VALUES (rand_num(10000,10100),rand_num(10000,10200),rand_num(1,200000),rand_string(6));
	UNTIL i = max_num
	END REPEAT;
	COMMIT; #提交事务
END //
DELIMITER ;
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# 最后：调用存储过程
CALL insert_course(100);
CALL insert_stu(1000000); // 准备一百万条数据
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创建函数可能会出现的问题

This function has none of DETERMINISTIC......
1

由于开启过慢查询日志bin-log, 我们就必须为我们的function指定一个参数。主从复制，主机会将写操作记录在bin-log日志中。从机读取bin-log日志，执行语句来同步数据。如果使用函数来操作数据，会导致从机和主键操作时间不一致。所以，默认情况下，mysql不开启创建函数设置。

• 查看mysql是否允许创建函数：

show variables like 'log_bin_trust_function_creators';
1

• 命令开启：允许创建函数设置：

set global log_bin_trust_function_creators=1; # 不加global只是当前窗口有效。
1

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适合创建索引的场景

1. 字段的数值有唯一性的限制

业务上具有唯一特性的字段，即使是组合字段，也必须建成唯一索引。（来源：Alibaba）
说明：不要以为唯一索引影响了 insert 速度，这个速度损耗可以忽略，但提高查找速度是明显的。

2. 频繁作为 WHERE 查询条件的字段

某个字段在SELECT语句的 WHERE 条件中经常被使用到，那么就需要给这个字段创建索引了。尤其是在数据量大的情况下，创建普通索引就可以大幅提升数据查询的效率。比如student_info数据表（含100万条数据），假设我们想要查询 student_id=123110 的用户信息:

# 没有索引
SELECT * FROM student_info WHERE student_id=123110 # 0.297s

# 加索引
ALTER TABLE student_info ADD INDEX xid_si(student_id);
SELECT * FROM student_info WHERE student_id=123110 # 0.027s
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3. 经常 GROUP BY 和 ORDER BY 的列

索引就是让数据按照某种顺序进行存储或检索，因此当我们使用 GROUP BY 对数据进行分组查询，或者
使用 ORDER BY 对数据进行排序的时候，就需要对分组或者排序的字段进行索引。如果待排序的列有多
个，那么可以在这些列上建立组合索引。

# 建立两个单值索引index_student_id和index_create_time，但只会生效第一个，因为先执行GROUP BY  3.832s
# 第一种情况：联合索引 xid_si_ct 0.024s
# 第二种情况：联合索引 xid_ct_si (不遵循最左原则，student_id索引放在后面)，如果存在单值索引最后不会走该索引
EXPLAIN SELECT student_id, COUNT(*) AS num FROM student_info
GROUP BY student_id
ORDER BY create_time DESC
LIMIT 100
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• 第二种情况去创建索引
  

4. UPDATE、DELETE 的 WHERE 条件列

对数据按照某个条件进行查询后再进行 UPDATE 或 DELETE 的操作，如果对 WHERE 字段创建了索引，就能大幅提升效率。原理是因为我们需要先根据 WHERE 条件列检索出来这条记录，然后再对它进行更新或删除。如果进行更新的时候，更新的字段是非索引字段，提升的效率会更明显，这是因为非索引字段更新不需要对索引进行维护。

5. DISTINCT 字段需要创建索引

有时候我们需要对某个字段进行去重，使用 DISTINCT，那么对这个字段创建索引，也会提升查询效率。比如，我们想要查询课程表中不同的 student_id 都有哪些

# 没有索引 0.571s
# 有索引 0.453s,提升不明显
SELECT DISTINCT(student_id) FROM `student_info`;
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这是因为索引会对数据按照某种顺序进行排序，所以在去重的时候也会快。

6. 多表 JOIN 连接操作时，创建索引注意事项

1. 首先， 连接表的数量尽量不要超过 3 张，因为每增加一张表就相当于增加了一次嵌套的循环，数量级增长会非常快，严重影响查询的效率。
2. 其次， 对 WHERE 条件创建索引，因为 WHERE 才是对数据条件的过滤。如果在数据量非常大的情况下，没有 WHERE 条件过滤是非常可怕的。
3. 最后， 对用于连接的字段创建索引，并且该字段在多张表中的类型必须一致。比如course_id 在student_info 表和 course 表中都为 int(11) 类型，而不能一个为 int 另一个为 varchar 类型。不然会导致索引失效

# 没有索引 0.225s
# 有3个索引(name索引，course_id索引) 0.03s
SELECT s.course_id, name, s.student_id, c.course_name
FROM student_info s JOIN course c
ON s.course_id = c.course_id
WHERE name = '462eed7ac6e791292a79';
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7. 使用列的类型小的创建索引

我们这里所说的类型大小指的就是该类型表示的数据范围的大小。
我们在定义表结构的时候要显式的指定列的类型，以整数类型为例，有TINYINT、MEDIUMINT、INT、BIGINT等，它们占用的存储空间依次递增，能表示的整数范围当然也是依次递增。如果我们想要对某个整数列建立索引的话，在表示的整数范围允许的情况下，尽量让索引列使用较小的类型，比如我们能使用INT就不要使用BIGINT，能使用MEDIUMINT就不要使用INT。这是因为:

• 数据类型越小，在查询时进行的比较操作越快
• 数据类型越小，索引占用的存储空间就越少，在一个数据页内就可以放下更多的记录，从而减少磁盘I/0带来的性能损耗，也就意味着可以把更多的数据页缓存在内存中，从而加快读写效率。

这个建议对于表的主键来说更加适用，因为不仅是聚簇索引中会存储主键值，其他所有的二级索引的节点处都会存储一份记录的主键值，如果主键使用更小的数据类型，也就意味着节省更多的存储空间和更高效的I/O.

8. 使用字符串前缀创建索引

创建一张商户表，因为地址字段比较长，在地址字段上建立前缀索引:

create table shop(address varchar(120) not null);
alter table shop add index(address(12));
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问题是，截取多少呢？截取得多了，达不到节省索引存储空间的目的；截取得少了，重复内容太多，字段的散列度(选择性)会降低。怎么计算不同的长度的选择性呢？
先看一下字段在全部数据中的选择度：

select count(distinct address) / count(*) from shop
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通过不同长度去计算，与全表的选择性对比：

count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)
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引申另一个问题：索引列前缀对排序的影响
拓展：Alibaba《Java开发手册》
【 强制 】在 varchar 字段上建立索引时，必须指定索引长度，没必要对全字段建立索引，根据实际文本区分度决定索引长度。
说明：索引的长度与区分度是一对矛盾体，一般对字符串类型数据，长度为 20 的索引，区分度会高达90%以上，可以使用 count(distinct left(列名, 索引长度))/count(*)的区分度来确定。

9. 区分度高(散列性高)的列适合作为索引

列的基数指的是某一列中不重复数据的个数，比方说某个列包含值2，5，8，2，5，8，2，5，8，虽然有9条记录，但该列的基数却是3。也就是说，在记录行数一定的情况下，列的基数越大，该列中的值越分散;列的基数越小，该列中的值越集中。这个列的基数指标非常重要，直接影响我们是否能有效的利用索引。最好为列的基数大的列建立索引，为基数太小列的建立索引效果可能不好。

可以使用公式select count(distinct a)/count(*) from t1计算区分度，越接近1越好，一般超过33%就算是比较高效的索引了。
拓展:联合索引把区分度高(散列性高)的列放在前面。

10. 使用最频繁的列放到联合索引的左侧

这样也可以较少的建立一些索引。同时，由于"最左前缀原则"，可以增加联合索引的使用率。

11. 在多个字段都要创建索引的情况下，联合索引优于单值索引

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不适合创建索引的场景

1. 在where中使用不到的字段，不要设置索引

2. 数据量小的表最好不要使用索引

结论：在数据表中的数据行数比较少的情况下，比如不到 1000 行，是不需要创建索引的。

3. 有大量重复数据的列上不要建立索引

结论：当数据重复度大，比如 高于 10% 的时候，也不需要对这个字段使用索引。

4. 避免对经常更新的表创建过多的索引

5. 不建议用无序的值作为索引

例如身份证、UUID(在索引比较时需要转为ASCII，并且插入时可能造成页分裂)、MD5、HASH、无序长字符串等。

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建议

1. 删除不再使用或者很少使用的索引

2. 不要定义冗余或重复的索引

联合索引的最左字段可以当作单列索引使用，这时候有联合索引和单列索引（最左字段和单列字段一致），此时单列索引就没有必要了

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总结

在实际工作中，我们也需要注意平衡，索引的数目不是越多越好。我们需要限制每张表上的索引数量，建议单张表索引数量不超过6个。原因:

1. 每个索引都需要占用磁盘空间，索引越多，需要的磁盘空间就越大。
2. 索引会影响INSERT、DELETE、UPDATE等语句的性能，因为表中的数据更改的同时，索引也会进行调整和更新，会造成负担。
3. 优化器在选择如何优化查询时，会根据统一信息，对每一个可以用到的索引来进行评估，以生成出一个最好的执行计划，如果同时有很多个索引都可以用于查询，会增加MysQL优化器生成执行计划时间，降低查询性能。’