MySQLのインデックスについて、初心者向けにわかりやすく解説します。

インデックスとは？

インデックスとは、データベースの特定のカラム（または複数のカラム）に対して作成されるデータ構造です。

このデータ構造は、書籍の索引のような役割を果たし、検索やソート、ジョインのパフォーマンスを向上させます。

インデックスが存在することで、データベースはテーブル内の多くの行をスキャンすることなく、迅速にデータにアクセスできるようになります。

しかし、正しくインデックスを作成しないと、かえってパフォーマンスを低下させてしまう要因にもなります。

この記事では、初学者向けにインデックスについて解説します。

インデックスの作成

早速ですが、インデックスがどのようにパフォーマンスを向上させるのか、具体的な例を用いて解説したいと思います。

まず例として、従業員情報を管理するテーブルを作成します。

CREATE TABLE employees (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    email VARCHAR(100),
    department VARCHAR(50),
    age INT,
    hire_date DATE
);

次にテストデータをINSERTします。

INSERT INTO employees (name, email, department, age, hire_date) VALUES
('田中', 'a@example.com', 'HR', 30, '2021-01-15'),
('佐藤', 'b@example.com', 'Engineering', 25, '2019-07-07'),
('栗原', 'c@example.com', 'Sales', 35, '2018-09-22'),
('石井', 'd@example.com', 'Engineering', 45, '2015-03-16'),
('森',  'e@example.com', 'Finance', 29, '2020-11-11');

まずはこのデータに対して、インデックスを使用せずに検索してみます。

例えば、Engineering部署の全ての従業員を検索するSELECT文の実行計画を見てみます。
実行計画は、SELECTの前にEXPLAINをつけると確認することができます。

EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE department = 'Engineering';

色々出てきますが、最初に着目頂きたいのはtypeの列です。
「ALL」と書かれていて、全ての行をスキャンする「全表スキャン（Full Table Scan）」が行われていることがわかります。

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
| id | select_type | table     | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | filtered | Extra       |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | employees | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL |    5 |    20.00 | Using where |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+

今回の例のように、テーブルが小さい場合はそれほど問題にはなりませんが、大規模なデータベースでは検索時間が長くなります。

では、次にインデックスを追加してみましょう。
今回はシンプルに、「department」カラムにインデックスを追加します。

CREATE INDEX idx_department ON employees (department);

再度先ほどのSELECT文の実行計画を確認してみます。

+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
| id | select_type | table     | partitions | type | possible_keys  | key            | key_len | ref   | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+
|  1 | SIMPLE      | employees | NULL       | ref  | idx_department | idx_department | 203     | const |    2 |    100.00 | NULL |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+------+----------+-------------+

type列が「ref」に変わっていること、またrows（検索に読み取る必要がある推定レコード数）列が、5→2に変わっていることからも、フルスキャンが回避できたことを確認できます。