创建二级索引

在这个章节当中，将开始介绍如何使用 SQL 来创建二级索引，及创建二级索引时应遵守的规则。将在这个章节中围绕 Bookshop 这个应用程序来对 TiDB 的创建二级索引部分展开介绍。

在开始之前

在阅读本页面之前，你需要准备以下事项：

什么是二级索引

二级索引是集群中的逻辑对象，你可以简单地认为它就是一种对数据的排序，TiDB 使用这种有序性来加速查询。TiDB 的创建二级索引的操作为在线操作，不会阻塞表中的数据读写。TiDB 会创建表中各行的引用，并按选择的列进行排序。而并非对表本身的数据进行排序。可在二级索引中查看更多信息。二级索引可跟随表进行创建，也可在已有的表上进行添加。

在已有表中添加二级索引

如果需要对已有表中添加二级索引，可使用 CREATE INDEX 语句。在 TiDB 中，CREATE INDEX 为在线操作，不会阻塞表中的数据读写。二级索引创建一般如以下形式：

  1. CREATE INDEX {index_name} ON {table_name} ({column_names});

参数描述

  • {index_name}: 二级索引名。
  • {table_name}: 表名。
  • {column_names}: 将需要索引的列名列表，以半角逗号分隔。

新建表的同时创建二级索引

如果你希望在创建表的同时，同时创建二级索引，可在 CREATE TABLE 的末尾使用包含 KEY 关键字的子句来创建二级索引：

  1. KEY `{index_name}` (`{column_names}`)

参数描述

  • {index_name}: 二级索引名。
  • {column_names}: 将需要索引的列名列表，以半角逗号分隔。

创建二级索引时应遵守的规则

见索引的最佳实践。

例子

假设你希望 bookshop 应用程序有 查询某个年份出版的所有书籍 的功能。books 表如下所示:

字段名类型含义
idbigint(20)书籍的唯一标识
titlevarchar(100)书籍名称
typeenum书籍类型（如：杂志、动漫、教辅等）
stockbigint(20)库存
pricedecimal(15,2)价格
published_atdatetime出版时间
  1. CREATE TABLE `bookshop`.`books` (
  2.   `id` bigint(20) AUTO_RANDOM NOT NULL,
  3.   `title` varchar(100) NOT NULL,
  4.   `type` enum('Magazine', 'Novel', 'Life', 'Arts', 'Comics', 'Education & Reference', 'Humanities & Social Sciences', 'Science & Technology', 'Kids', 'Sports') NOT NULL,
  5.   `published_at` datetime NOT NULL,
  6.   `stock` int(11) DEFAULT '0',
  7.   `price` decimal(15,2) DEFAULT '0.0',
  8.   PRIMARY KEY (`id`) CLUSTERED
  9. ) DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_bin;

因此，就需要对 查询某个年份出版的所有书籍 的 SQL 进行编写，以 2022 年为例，如下所示：

  1. SELECT * FROM `bookshop`.`books` WHERE `published_at` >= '2022-01-01 00:00:00' AND `published_at` < '2023-01-01 00:00:00';

可以使用 EXPLAIN 进行 SQL 语句的执行计划检查：

  1. EXPLAIN SELECT * FROM `bookshop`.`books` WHERE `published_at` >= '2022-01-01 00:00:00' AND `published_at` < '2023-01-01 00:00:00';

运行结果为：

  1. +-------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  2. | id                      | estRows  | task      | access object | operator info                                                                                                            |
  3. +-------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  4. | TableReader_7           | 346.32   | root      |               | data:Selection_6                                                                                                         |
  5. | └─Selection_6           | 346.32   | cop[tikv] |               | ge(bookshop.books.published_at, 2022-01-01 00:00:00.000000), lt(bookshop.books.published_at, 2023-01-01 00:00:00.000000) |
  6. |   └─TableFullScan_5     | 20000.00 | cop[tikv] | table:books   | keep order:false                                                                                                         |
  7. +-------------------------+----------+-----------+---------------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  8. 3 rows in set (0.61 sec)

可以看到返回的计划中，出现了类似 TableFullScan 的字样，这代表 TiDB 准备在这个查询中对 books 表进行全表扫描，这在数据量较大的情况下，几乎是致命的。

在 books 表增加一个 published_at 列的索引：

  1. CREATE INDEX `idx_book_published_at` ON `bookshop`.`books` (`bookshop`.`books`.`published_at`);

添加索引后，再次运行 EXPLAIN 语句检查执行计划：

  1. +-------------------------------+---------+-----------+--------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------------+
  2. | id                            | estRows | task      | access object                                          | operator info                                                     |
  3. +-------------------------------+---------+-----------+--------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------------+
  4. | IndexLookUp_10                | 146.01  | root      |                                                        |                                                                   |
  5. | ├─IndexRangeScan_8(Build)     | 146.01  | cop[tikv] | table:books, index:idx_book_published_at(published_at) | range:[2022-01-01 00:00:00,2023-01-01 00:00:00), keep order:false |
  6. | └─TableRowIDScan_9(Probe)     | 146.01  | cop[tikv] | table:books                                            | keep order:false                                                  |
  7. +-------------------------------+---------+-----------+--------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------------+
  8. 3 rows in set (0.18 sec)

可以看到执行计划中没有了 TableFullScan 的字样，取而代之的是 IndexRangeScan，这代表已经 TiDB 在进行这个查询时准备使用索引。

创建二级索引 - 图1

注意

上方执行计划中的的 TableFullScan、IndexRangeScan 等在 TiDB 内被称为算子。这里对执行计划的解读及算子等不做进一步的展开，若你对此感兴趣，可前往 TiDB 执行计划概览文档查看更多关于执行计划与 TiDB 算子的相关知识。

执行计划并非每次返回使用的算子都相同，这是由于 TiDB 使用的优化方式为 基于代价的优化方式 (CBO)，执行计划不仅与规则相关，还和数据分布相关。你可以前往 SQL 性能调优文档查看更多 TiDB SQL 性能的描述。

TiDB 在查询时，还支持显式地使用索引，你可以使用 Optimizer Hints 或执行计划管理 (SPM) 来人为的控制索引的使用。但如果你不了解它内部发生了什么，请你暂时先不要使用它。

可以使用 SHOW INDEXES 语句查询表中的索引：

  1. SHOW INDEXES FROM `bookshop`.`books`;

运行结果为：

  1. +-------+------------+-----------------------+--------------+--------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+-----------+
  2. | Table | Non_unique | Key_name              | Seq_in_index | Column_name  | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment | Visible | Expression | Clustered |
  3. +-------+------------+-----------------------+--------------+--------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+-----------+
  4. | books |          0 | PRIMARY               |            1 | id           | A         |           0 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |               | YES     | NULL       | YES       |
  5. | books |          1 | idx_book_published_at |            1 | published_at | A         |           0 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |               | YES     | NULL       | NO        |
  6. +-------+------------+-----------------------+--------------+--------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+-----------+
  7. 2 rows in set (1.63 sec)

更进一步

至此，你已经完成数据库、表及二级索引的创建，接下来，数据库模式已经准备好给你的应用程序提供写入和读取的能力了。