何为索引？有什么作用？

索引是数据库中用于提高查询效率的一种数据结构，本质上是一种有序的数据结构，用来加快数据的查找速度。

索引的主要作用是：

  1. 提高查询效率
  2. 加快排序和分组操作
  3. 减少磁盘 IO 次数

缺点是占用额外存储空间，增删改会变慢（因为要维护索引）

索引的类型有哪些

主键索引：唯一标识表中每一行数据，值必须唯一且非空。每个表只能有一个主键索
唯一索引：保证索引列的值唯一，但允许空值。适用于需要避免重复数据的场景。
普通索引：最基本的索引类型，没有任何限制，适用于一般查询。
组合索引：在多个列上创建的联合索引，遵循最左前缀原则，适合多条件查询。
全文索引：用于文本内容的搜索，支持关键词匹配和自然语言查询。
聚簇索引：数据的物理存储顺序与索引顺序一致，适合范围查询和主键访问。
非聚簇索引：索引和数据分开存储，索引存储的是数据的指针，适合辅助查询。
覆盖索引：索引包含查询所需的所有字段，避免回表操作，显著提升查询性能。
全局索引：跨分区表的索引，适用于分布式数据库，保证全局唯一性。

MySQL 索引底层是什么？

InnoDB 存储引擎使用 B+ 树作为索引结构。

为什么用 B+树，不用红黑树？

MySQL 采用 B+ 树作为索引，因为它支持高效的范围查询、顺序访问和磁盘读写优化。B+ 树的叶子节点链表结构支持顺序访问和范围查询，树的高度较低，减少了磁盘 I/O 次数，适合处理大规模数据集，且能够有效支持等值查询和范围查询。

主键索引和普通索引区别？

主键索引是唯一索引，不允许重复；普通索引允许重复。

更专业的回答是：InnoDB 的主键索引是聚簇索引^1，数据和索引存储在一起；普通索引是二级索引。

SQL 调优

SQL调优的思路：

SQL调优的核心是减少数据扫描量、减少IO次数、提高查询效率。首先要定位慢SQL，然后分析执行计划，找出瓶颈，最后针对性优化。

定位慢SQL：

开启慢查询日志，设置阈值比如2秒，记录执行时间超过阈值的SQL。通过日志找出需要优化的SQL语句。也可以通过监控系统实时发现慢查询。

分析执行计划：

使用explain命令分析SQL的执行计划。重点关注几个字段：type表示访问类型，最好是ref或range，避免ALL全表扫描。key表示使用的索引，如果是NULL说明没用索引。rows表示扫描行数，越少越好。Extra显示额外信息，要避免Using filesort和Using temporary。

优化方向：

第一是添加索引。根据where条件、order by、group by的字段添加合适的索引。使用联合索引时注意最左前缀原则。使用覆盖索引避免回表查询。

第二是避免索引失效。不要在索引列上使用函数或表达式。避免隐式类型转换。like查询不要以通配符开头。or条件要确保两边都有索引。

第三是优化SQL语句。避免select星号，只查询需要的字段。减少子查询，改用join。但join的表不要太多，一般不超过3个。分页查询使用延迟关联优化。

第四是优化表结构。选择合适的数据类型，能用int不用varchar。字段设置not null，避免null值判断。大字段独立存储，不要和常用字段放一起。

第五是分库分表。数据量大时，单表查询再怎么优化也有瓶颈。可以按照用户ID、时间等维度分表，把数据分散到多个表中。

第六是使用缓存。热点数据放到Redis缓存，减少数据库查询。查询结果缓存起来，设置合理的过期时间。