数据库索引详解：原理、设计原则与应用场景

一、什么是索引？

索引（Index） 是数据库中一种提高数据查询效率的数据结构。它的核心思想就类似于书籍的目录——当你需要查找某个内容时，可以快速定位到该内容所在的页码，而不是从第一页开始翻。

在数据库中，索引的底层通常使用 B+ 树 或 哈希表 结构来加速数据的定位。最常见的是 B+ 树索引，因为它支持范围查询和有序遍历，适用于大多数业务场景。

二、索引的设计原则（解释+原因）

三、哪些字段适合建立索引？

适合建立索引的字段：

1. WHERE条件中经常使用的字段

   • 例如：用户表中的 user_id、订单表中的 order_no

2. JOIN操作中用作关联条件的字段

   • 如：外键字段 user_id, product_id

3. ORDER BY / GROUP BY中出现频繁的字段

   • 如：文章表中的 created_at、评论表中的 article_id

4. 区分度高的字段（例如唯一ID）

   • 如：email、身份证号、手机号

5. 经常作为分页条件的字段

   • 如：按 id 或 created_at 分页查询

6. 联合索引覆盖查询所需字段

   • 如：创建 index(user_id, status) 可以用于 where user_id = ? and status = ? 的查询

四、哪些字段不适合建立索引？

不适合建立索引的字段：

1. 频繁变更的字段

   • 每次更新都会引起索引的维护，如频繁变动的 last_login_time

2. 区分度低的字段

   • 如：gender、is_deleted、status 等只有几个值，索引无法有效过滤数据

3. 不参与查询/排序/分组的字段

   • 比如备注类字段 description, comment

4. 很少查询的冷数据表字段

   • 如历史归档表的字段，使用频率低，没必要增加索引开销

5. 长文本字段

   • 如：text, blob, json，这些字段即使能索引，性能也不会好，建议避免索引。

五、小结