Índices em chaves primárias e estrangeiras

Eu tenho feito alguns experimentos sobre o que você me disse e pensei em compartilhá-lo como resposta.

Primeiro eu crio algumas tabelas de teste:

CREATE TABLE foo (
    foo_id int(10) unsigned NOT NULL,
    PRIMARY KEY (foo_id)
)
ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_spanish_ci;
CREATE TABLE bar (
    bar_id int(10) unsigned NOT NULL,
    PRIMARY KEY (bar_id)
)
ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_spanish_ci;


CREATE TABLE foo_bar (
    foo_id int(10) unsigned NOT NULL,
    bar_id int(10) unsigned NOT NULL
)
ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_spanish_ci;

Até agora, nenhum índice existe:

mysql> SHOW INDEXES FROM foo_bar;
Empty set (0.00 sec)

Adicionar uma chave primária gera um índice:

mysql> ALTER TABLE foo_bar
    -> ADD PRIMARY KEY (`foo_id`, `bar_id`);
Query OK, 0 rows affected (0.70 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> SHOW INDEXES FROM foo_bar;
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+
| Table   | Non_unique | Key_name | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+
| foo_bar |          0 | PRIMARY  |            1 | foo_id      | A         |           0 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |
| foo_bar |          0 | PRIMARY  |            2 | bar_id      | A         |           0 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+
2 rows in set (0.02 sec)

Se eu adicionar uma chave estrangeira em foo_id ele reutiliza o índice de chave primária, pois essa coluna é a primeira no índice:

mysql> ALTER TABLE foo_bar
    -> ADD CONSTRAINT `foo_bar_fk1` FOREIGN KEY (`foo_id`) REFERENCES `foo` (`foo_id`) ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE;
Query OK, 0 rows affected (0.27 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> SHOW INDEXES FROM foo_bar;
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+
| Table   | Non_unique | Key_name | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+
| foo_bar |          0 | PRIMARY  |            1 | foo_id      | A         |           0 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |
| foo_bar |          0 | PRIMARY  |            2 | bar_id      | A         |           0 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+
2 rows in set (0.00 sec)

Se eu adicionar uma chave estrangeira em bar_id , ele cria um índice porque nenhum índice existente pode ser reutilizado:

mysql> ALTER TABLE foo_bar
    -> ADD CONSTRAINT `foo_bar_fk2` FOREIGN KEY (`bar_id`) REFERENCES `bar` (`bar_id`) ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE;
Query OK, 0 rows affected (0.25 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> SHOW INDEXES FROM foo_bar;
+---------+------------+-------------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+
| Table   | Non_unique | Key_name    | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment |
+---------+------------+-------------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+
| foo_bar |          0 | PRIMARY     |            1 | foo_id      | A         |           0 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |
| foo_bar |          0 | PRIMARY     |            2 | bar_id      | A         |           0 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |
| foo_bar |          1 | foo_bar_fk2 |            1 | bar_id      | A         |           0 |     NULL | NULL   |      | BTREE      |         |
+---------+------------+-------------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+
3 rows in set (0.02 sec)

Uma de nossas chaves estrangeiras está usando o índice de chave primária. Isso significa que não podemos remover esse índice!

mysql> ALTER TABLE foo_bar
    -> DROP PRIMARY KEY;
ERROR 1025 (HY000): Error on rename of '.\test\#sql-568_c7d' to '.\test\foo_bar' (errno: 150)

A menos que criemos um índice para a chave estrangeira ou descartemos a própria chave:

mysql> ALTER TABLE foo_bar
    -> DROP FOREIGN KEY `foo_bar_fk1`;
Query OK, 0 rows affected (0.19 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> ALTER TABLE foo_bar
    -> DROP PRIMARY KEY;
Query OK, 0 rows affected (0.23 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

A conclusão é que o MySQL cria índices automaticamente quando eles são requeridos para uma funcionalidade (mas somente se eles forem estritamente necessários).