一、概念：

1、主键(primary key)能够唯一标识表中某一行的属性或属性组。一个表只能有一个主键，但可以有多个候选索引。主键常常与外键构成参照完整性约束，防止出现数据不一致。主键可以保证记录的唯一和主键域非空,数据库管理系统对于主键自动生成唯一索引，所以主键也是一个特殊的索引。

2、外键(foreign key) 是用于建立和加强两个表数据之间的链接的一列或多列。外键约束主要用来维护两个表之间数据的一致性。简言之，表的外键就是另一表的主键，外键将两表联系起来。一般情况下，要删除一张表中的主键必须首先要确保其它表中的没有相同外键(即该表中的主键没有一个外键和它相关联)。

3、索引(index)是用来快速地寻找那些具有特定值的记录。主要是为了检索的方便，是为了加快访问速度， 按一定的规则创建的，一般起到排序作用。所谓唯一性索引，这种索引和前面的“普通索引”基本相同，但有一个区别：索引列的所有值都只能出现一次，即必须唯一。

总结：

1.主键：主键的唯一作用就是唯一标识表中的某一行数据。

2.索引：索引的作用就是提高数据的检索速度。

3.主键一定是索引，但是索引不一定是主键。

一个表只能有一个主键或联合主键，但是可以有多个索引。

主键字段必须不能为空，但是索引字段可以为空。

主键一定是唯一性索引，唯一性索引并不一定就是主键。

一个表中可以有多个唯一性索引，但只能有一个主键。

主键列不允许空值，而唯一性索引列允许空值。

主键可以被其他字段作外键引用，而索引不能作为外键引用。

二、具体介绍：

1、主键：

主键是数据表的唯一索引，比如学生表里有学号和姓名，姓名可能有重名的，但学号确是唯一的，你要从学生表中搜索一条纪录如查找一个人，就只能根据学号去查找，这才能找出唯一的一个，这就是主键;如：idint(10) not null primary key auto_increment ；自增长的类型 ；

2、外键：

定义数据表

假如某个电脑生产商，它的数据库中保存着整机和配件的产品信息。用来保存整机产品信息的表叫做Pc；用来保存配件供货信息的表叫做Parts。

在Pc表中有一个字段，用来描述这款电脑所使用的CPU型号；

在Parts 表中相应有一个字段，描述的正是CPU的型号，我们可以把它想成是全部CPU的型号列表。

很显然，这个厂家生产的电脑，其使用的CPU一定是供货信息表(parts)中存在的型号。这时，两个表中就存在一种约束关系(constraint)——Pc表中的CPU型号受到Parts表中型号的约束。

首先我们来创建 parts 表：

CREATE TABLE parts (

... 字段定义 ...,

model VARCHAR(20) NOT NULL,

... 字段定义 ...

);

接下来是pc表：

CREATE TABLE pc (

... 字段定义 ...,

cpumodel VARCHAR(20) NOT NULL,

... 字段定义 ...

};

设置索引

若要设置外键，在参照表(referencing table，即Pc表) 和被参照表 (referencedtable，即parts表) 中，相对应的两个字段必须都设置索引(index)。

对Parts表：

ALTER TABLE parts ADD INDEX idx_model (model);

这句话的意思是，为 parts 表增加一个索引，索引建立在 model字段上，给这个索引起个名字叫idx_model。

对Pc表也类似：

ALTER TABLE pc ADD INDEX idx_cpumodel (cpumodel);

事实上这两个索引可以在创建表的时候就设置。这里只是为了突出其必要性。

定义外键

下面为两张表之间建立前面所述的那种“约束”。因为pc的CPU型号必须参照parts表中的相应型号，所以我们将Pc表的cpumodel字段设置为“外键”(FOREIGNKEY)，即这个键的参照值来自于其他表。

ALTER TABLE pc ADD CONSTRAINT fk_cpu_model

FOREIGN KEY (cpumodel)

REFERENCES parts(model);

第一行是说要为Pc表设置外键，给这个外键起一个名字叫做fk_cpu_model；第二行是说将本表的cpumodel字段设置为外键；第三行是说这个外键受到的约束来自于Parts表的model字段。

这样，我们的外键就可以了。如果我们试着CREATE一台Pc，它所使用的CPU的型号是Parts表中不存在的，那么MySQL会禁止这台PC被CREATE出来。

级联操作

考虑以下这种情况：

技术人员发现，一个月之前输入到 parts 表中的某个系列的 cpu(可能有很多款)的型号全都输错了一个字母，现在需要改正。我们希望的是，当 parts 表中那些 Referenced Column有所变化时，相应表中的 Referencing Column 也能自动更正。

可以在定义外键的时候，在最后加入这样的关键字：

ON UPDATE CASCADE;即在主表更新时，子表(们)产生连锁更新动作，似乎有些人喜欢把这个叫“级联”操作。:)

如果把这语句完整的写出来，就是：

ALTER TABLE pc ADD CONSTRAINT fk_cpu_model

FOREIGN KEY (cpumodel)

REFERENCES parts(model)

ON UPDATE CASCADE;

除了 CASCADE 外，还有 RESTRICT(禁止主表变更)、SET NULL(子表相应字段设置为空)等操作

3、索引：

索引用来快速地寻找那些具有特定值的记录，所有MySQL索引都以B-树的形式保存。如果没有索引，执行查询时MySQL必须从第一个记录开始扫描整个表的所有记录，直至找到符合要求的记录。表里面的记录数量越多，这个操作的代价就越高。如果作为搜索条件的列上已经创建了索引，MySQL无需扫描任何记录即可迅速得到目标记录所在的位置。如果表有1000个记录，通过索引查找记录至少要比顺序扫描记录快100倍。

假设我们创建了一个名为people的表：

CREATE TABLE people ( peopleid SMALLINT NOT NULL, name CHAR(50) NOT NULL );

然后，我们完全随机把1000个不同name值插入到people表。

在数据文件中name列没有任何明确的次序。如果我们创建了name列的索引，MySQL将在索引中排序name列

对于索引中的每一项，MySQL在内部为它保存一个数据文件中实际记录所在位置的“指针”。因此，如果我们要查找name等于“Mike”记录的 peopleid(SQL命令为“SELECTpeopleid FROM people WHEREname='Mike';”)，MySQL能够在name的索引中查找“Mike”值，然后直接转到数据文件中相应的行，准确地返回该行的 peopleid(999)。在这个过程中，MySQL只需处理一个行就可以返回结果。如果没有“name”列的索引，MySQL要扫描数据文件中的所有 记录，即1000个记录！显然，需要MySQL处理的记录数量越少，则它完成任务的速度就越快。

索引的类型

MySQL提供多种索引类型供选择：

普通索引

这是最基本的索引类型，而且它没有唯一性之类的限制。普通索引可以通过以下几种方式创建：创建索引，例如:

CREATE INDEX  ON tablename (列的列表);

修改表，例如:

ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (列的列表);

创建表的时候指定索引，例如:

CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (列的列表) );

唯一性索引

这种索引和前面的“普通索引”基本相同，但有一个区别：索引列的所有值都只能出现一次，即必须唯一。唯一性索引可以用以下几种方式创建：创建索引，例如:

CREATE UNIQUE INDEX  ON tablename (列的列表);

修改表，例如:

ALTER TABLE tablename ADD UNIQUE [索引的名字] (列的列表);

创建表的时候指定索引，例如:

CREATE TABLE tablename ( [...], UNIQUE [索引的名字] (列的列表) );

主键是一种唯一性索引，但它必须指定为“PRIMARYKEY”。如果你曾经用过AUTO_INCREMENT类型的列，你可能已经熟悉主键之类的概念了。主键一般在创建表的时候指定，例如:

“CREATETABLE tablename ( [...], PRIMARY KEY (列的列表) );”

但是，我们也可以通过修改表的方式加入主键，例如:

“ALTER TABLE tablename ADD PRIMARY KEY(列的列表); ”

每个表只能有一个主键。

单列索引与多列索引

索引可以是单列索引，也可以是多列索引。下面我们通过具体的例子来说明这两种索引的区别。假设有这样一个people表：CREATE TABLE people

( peopleid SMALLINT NOT NULL AUTO_INCREMENT,

firstname CHAR(50) NOT NULL,

lastname CHAR(50) NOT NULL,

age SMALLINT NOT NULL,

townid SMALLINT NOT NULL,

PRIMARY KEY (peopleid) );

假如：这个表中有四个名字为“Mike”的人(其中两个姓Sullivans，两个姓McConnells)，有两个年龄为17岁的人，还有一个名字与众不同的JoeSmith。

这个表的主要用途是根据指定的用户姓、名以及年龄返回相应的peopleid。例如，我们可能需要查找姓名为MikeSullivan、年龄17岁用户的 peopleid

(SQL命令为SELECT peopleid FROM people WHEREfirstname='Mike' AND lastname='Sullivan' AND age=17;)。

由于我们不想让MySQL每次执行查询就去扫描整个表，这里需要考虑运用索引。

首先，我们可以考虑在单个列上创建索引，比如firstname、lastname或者age列。如果我们创建firstname列的索引 (ALTERTABLE people ADD INDEX firstname(firstname);)，MySQL将通过这个索引迅速把搜索范围限制到那些firstname='Mike'的记录，然后再在这 个“中间结果集”上进行其他条件的搜索：它首先排除那些lastname不等于“Sullivan”的记录，然后排除那些age不等于17的记录。当记录满足所有搜索条件之后，MySQL就返回最终的搜索结果。

由于建立了firstname列的索引，与执行表的完全扫描相比，MySQL的效率提高了很多，但我们要求MySQL扫描的记录数量仍旧远远超过了实际所需要的。虽然我们可以删除firstname列上的索引，再创建lastname或者age列的索引，但总地看来，不论在哪个列上创建索引搜索效率仍旧相似。

为了提高搜索效率，我们需要考虑运用多列索引。如果为firstname、lastname和age这三个列创建一个多列索引，MySQL只需一次检索就能够找出正确的结果！下面是创建这个多列索引的SQL命令：ALTER TABLE people ADD INDEX fname_lname_age (firstname,lastname,age);

由于索引文件以B-树格式保存，MySQL能够立即转到合适的firstname，然后再转到合适的lastname，最后转到合适的age。在没有扫描数据文件任何一个记录的情况下，MySQL就正确地找出了搜索的目标记录！

那么，如果在firstname、lastname、age这三个列上分别创建单列索引，效果是否和创建一个firstname、lastname、 age的多列索引一样呢？答案是否定的，两者完全不同。当我们执行查询的时候，MySQL只能使用一个索引。如果你有三个单列的索引，MySQL会试图选择一个限制最严格的索引。但是，即使是限制最严格的单列索引，它的限制能力也肯定远远低于firstname、lastname、age这三个列上的多列 索引。

多列索引还有另外一个优点，它通过称为最左前缀(LeftmostPrefixing)的概念体现出来。继续考虑前面的例子，现在我们有一个firstname、lastname、age列上的多列索引，我们称这个索引为fname_lname_age。当搜索条件是以下各种列的组合时，MySQL将使用fname_lname_age索引：firstname，lastname age, firstname lastname, firstname

从另一方面理解，它相当于我们创建了(firstname，lastname，age)、(firstname，lastname)以及(firstname)这些列组合上的索引。下面这些查询都能够使用这个fname_lname_age索引：SELECT peopleid FROM people WHERE firstname='Mike' AND lastname='Sullivan' AND age='17';

SELECT peopleid FROM people WHERE firstname='Mike' AND lastname='Sullivan';

SELECT peopleid FROM people WHERE firstname='Mike';

The following queries cannot use the index at all:

SELECT peopleid FROM people WHERE lastname='Sullivan';

SELECT peopleid FROM people WHERE age='17';

SELECT peopleid FROM people WHERE lastname='Sullivan' AND age='17';