MySQL索引詳解

MySQL索引詳解

一. 索引的作用

索引的作用：提高數據查詢的效率。如果沒有索引，每次查詢數據都需要掃描全表。

二. 索引的常見模型

1. 哈希表：以key-value的形式保存數據。
   1. 優點：查詢速度很快 O(1)
   2. 缺點：只適用於等值查詢的場景，無法進行模糊查詢和範圍查詢。
2. 有序數組
   1. 優點：採用二分查找，等值查詢和範圍查詢的效率都比較高O(logn)
   2. 缺點：插入或者更新數據時，需要移動元素，效率很低。因此僅適用於靜態存儲引擎(數據幾乎不會改變)
3. B+樹

三. InnoDB的索引模型

1. 每個索引在InnoDB裏面都對應一顆B+樹
2. 主鍵索引的葉子節點存放的是整行數據。主鍵索引也被成爲聚簇索引。
3. 非主鍵索引的葉子節點存放的是主鍵的值。非主鍵索引也被成爲二級索引。
4. 基於主鍵查詢時，只需要搜索主鍵所在的索引B+樹即可。
5. 基於非主鍵查詢時，需要首先搜索非主鍵索引樹，再搜索主鍵索引樹。這個過程稱爲回表。因此，查詢時儘量使用主鍵索引，可以減少一次查詢。

四. 爲什麼推薦使用自增主鍵

1. 基於自增主鍵，每次插入主鍵時都是在B+樹種遞增插入——每次插入一條數據，都是追加操作，不涉及到移動其他記錄，也不會觸發葉子節點的分裂。
2. 使用自增主鍵，一般爲int(4字節)或bigint(8字節)，所佔空間較小。
3. 如果沒有顯示自增主鍵，InnoDB會選擇一個int型或bigint型的unique_key作爲主鍵。如果找不到unique_key，則會爲該表自動生成一個自增主鍵。

五. 覆蓋索引

1. 查詢時，儘量讓索引字段覆蓋查詢需求，稱爲覆蓋索引。
2. 由於覆蓋索引可以減少樹的搜索次數，顯著提升查詢性能，所以使用覆蓋索引是一個常用的性能優化手段。

六. 最左前綴原則

1. 最左前綴：可以是聯合索引的最左 N 個字段，也可以是字符串的最左M個字符

七. 索引下推

MySQL 5.6引入了索引下推優化，可以在索引遍歷過程中，對索引中包含的字段先做判斷，直接過濾掉不滿足條件的記錄，減少回表次數。

八. 重建索引

索引可能因爲刪除，或者頁分裂等原因，導致數據頁有空洞，重建索引的過程會創建一個新的索引，把數據按順序插入，這樣頁面的利用率最高，也就是索引更緊湊、更省空間。

但是刪除主鍵或者創建主鍵的操作，會將整個表重建，要慎重。