索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构，使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。
1.数据库索引定义
数据库索引好比是一本书前面的目录，能加快数据库的查询速度。数据库的索引一般是B树索引，结构如图3-1所示。
例如这样一个查询：select * from table1 where id=44。如果没有索引，必须遍历整个表，直到找到ID等于44的这一行为止；有了索引之后(必须是在ID这一列上建立的索引)，直接在索引（B-树结构或者hash结构）里面找44（也就是在ID这一列找），顺着索引的数据结构可以很快得知这一行的位置，从而快速找到这一行。可见，索引是用来定位的。
索引分为聚簇索引和非聚簇索引两种，聚簇索引是按照数据存放的物理位置为顺序的，而非聚簇索引就不一样了。聚簇索引能提高多行检索的速度，而非聚簇索引对于单行的检索很快。索引又可以分为普通索引和唯一性索引：
普通索引：如CREATE INDEX mycolumn_index ON mytable(myclumn)。
唯一性索引：保证在索引列中的全部数据是唯一的，对聚簇索引和非聚簇索引都可以使用CREATE UNIQUE COUSTERED INDEX myclumn_cindex ON mytable(mycolumn)。
虽然建立索引的目的是加快对表中记录的查找或排序。但是为表设置索引也要付出代价的：一是增加了数据库的存储空间；二是在插入和修改数据时要花费较多的时间(因为索引也要随之变动)。
索引基于数据库表中的某些列而建立。在创建索引的时候，应该考虑在哪些列上可以创建索引，在哪些列上不能创建索引。一般来说，应该在这些列上创建索引：
在经常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度。
在作为主键的列上，强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构。
在经常用在连接的列上，这些列主要是一些外键，可以加快连接的速度。
在经常需要根据范围进行搜索的列上，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的。
在经常需要排序的列上，因为索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序缩短排序查询时间。
在经常使用在WHERE子句中的列上，加快条件的判断速度。
同样，对于有些列不应该创建索引。一般来说，不应该创建索引的这些列具有下列特点：
第一，对于那些在查询中很少使用或者参考的列不应该创建索引。这是因为，既然这些列很少使用到，因此有索引或者无索引，并不能提高查询速度。相反，由于增加了索引，反而降低了系统的维护速度和增大了空间需求。
第二，对于那些只有很少数据值的列也不应该增加索引。这是因为，由于这些列的取值很少，例如人事表的性别列，在查询的结果中，结果集的数据行占了表中数据行的很大比例，即需要在表中搜索的数据行的比例很大。增加索引，并不能明显加快检索速度。
第三，对于那些定义为text、image和bit数据类型的列不应该增加索引。这是因为，这些列的数据量要么相当大，要么取值很少,不利于使用WHERE条件进行检索。
第四，当修改性能远远大于检索性能时，不应该创建索引。这是因为，修改性能和检索性能是互相矛盾的。当增加索引时，会提高检索性能，但是会降低修改性能。当减少索引时，会提高修改性能，降低检索性能。因此，当修改操作远远多于检索操作时，不应该创建索引。
总体来说，索引的特点如下：
索引可以加快数据库的检索速度。
索引降低了数据库插入、修改、删除等维护任务的速度。
使用查询处理器执行SQL语句，在一个表上，一次只能使用一个索引。
2.数据库优化
（1）配置缓存
建立缓存机制。当数据量增加时，一般的处理工具都要考虑到缓存问题。缓存大小设置的好坏也关系到数据处理的成败，例如，在处理2亿条数据聚合操作时，缓存设置为10万条/Buffer，对于这个级别的数据量这是可行的。缓存包括如下几种：
索引缓存（key_buffer）
排序缓存（sort_buffer）
查询缓存（query_buffer）
表描述符缓存（table_cache）
（2）切表
切表也是一种比较流行的数据库优化法。分表包括两种方式：横向分表和纵向分表。其中，横向分表比较有使用意义，顾名思义，横向切表就是指把记录分到不同的表中，而每条记录仍旧是完整的（纵向切表后每条记录是不完整的），例如原始表中有100条记录，要切成2个表，那么最简单也是最常用的方法就是ID取摸切表法，本例中，就把ID为1,3,5,7，…的记录存在一个表中，ID为2,4,6,8,…的记录存在另一个表中。虽然横向切表可以减少查询强度，但是它也破坏了原始表的完整性，如果该表的统计操作比较多，那么不适合横向切表。横向切表有个非常典型的用法，就是用户数据——每个用户的用户数据一般都比较庞大，但是每个用户数据之间的关系不大，因此这里很适合横向切表。最后，要记住一句话就是：分表会造成查询负担，因此在数据库设计之初，要想好是否真的适合切表的优化。
切表分为如下两种形式：
纵向：字段较多时可以考虑，一般用处不大。
横向：
能有效降低表的大小，减少由于枷锁导致的等待。
查询会变得复杂，尤其是需要排序的查询。
3.单个索引和复合索引
单个索引：即非复合索引。
复合索引：又叫组合索引，在索引建立语句中同时包含多个字段名，最多16个字段CREATE INDEX name_index ON username(firstname,lastname)。
在SQL中，我们经常以为建立了索引，SQL查询的时候就会如我们所希望的那样使用索引。事实上，SQL只会在一定条件下使用索引。这里我们总结一条规律：SQL会在条件中包含了前导列时使用索引，即查询条件中必须使用索引中的第一个列，且查询条件中的列最好与索引中的相同。
