索引基礎理論知識
二分查找法：在有序數組中查找某一特定元素的搜索算法
優點：比較次數少，查找速度快，平均性能好
缺點:待查表爲有序表，插入刪除困難。所以適用於不常變動而查找頻繁的有序列表
平衡樹，平衡二叉樹
特點：爲一棵空樹和左右兩個子樹的高度差的絕對值不超過1，且左右兩個子樹也是平衡二叉樹
不平衡樹輝通過自旋，變成平衡樹
平衡樹和二叉查找樹最大的區別：前者是平衡的，後者未必
B樹，balanced tree
一個結點可以擁有多於2個結點的多叉查找樹
適合大量數據的讀寫操作，普遍運用在數據庫和文件系統
一棵m階（如4階）的B樹滿足下列條件：
樹中每個結點至多有m個（4個）子結點
除根結點和葉子結點外，其它每個節點至少有m/2個子結點
根結點至少有2個結點
所有葉子結點都出現在同一層，葉子結點不包含任何關鍵字信息
有k個子結點的非終端結點恰好包含k-1個關鍵字
B+樹，B+tree
其基本定義和B-樹相同，除了：
有n棵子樹的結點中含有n-1個關鍵字，每個關鍵字不保存數據，只用來索引，所有數據都保存在葉子結點
所有的葉子結點中包含了全部關鍵字的信息，及指向這些關鍵字記錄的指針，且葉子結點本身依關鍵字的大小自小到大順序鏈接
所有非終端結點可以看成是索引部分，結點中僅含其子樹（根結點）中最大（或最小）的關鍵字
B+樹、哈希索引結構及區別
大量不同數據等值精確查詢，hash索引效率通常比B+tree高
hash索引不支持模糊查找
hash索引不支持聯合索引中的最左匹配規則
hash索引不支持排序
hash索引不支持範圍查詢
索引優點：提高數據檢索效率
提高表空間的join效率
利用唯一性索引，保證數據的唯一性
提高排序和分組效率
缺點:消耗更多物理存儲
數據變更時，索引也需要更新，降低更新效率
索引使用建議：經常檢索的列；經常用於表連接的列；經常排序/分組的列
索引不使用建議：基數很低的列，更新頻繁檢索不頻繁的列；blob/text等長內容列；很少用於檢索的列
主鍵（primary key）
主鍵由表中的一個或多個字段組成，它的值用於唯一地標識表中的某一條記錄
在表引用中，主鍵在一個表中引用來自於另一個表中的特定記錄
保證數據的完整性
加快數據的操作速度
最多只能有一個主鍵，無論什麼引擎
主鍵值不能重複，也不能包含NULL
innodb主鍵特點：
索引定義時，若不顯式包含主鍵，會隱式加入主鍵值；若顯示包含主鍵，會加入主鍵值
5.6.9之後，優化器可以自動識別索引末尾的主鍵值，在之前需要顯式加上主鍵列纔可以被識別
主鍵設計建議：
對業務透明，無意義，免受業務變化的影響
主鍵要很少修改和刪除
主鍵最好是自增的
不要具有動態屬性，如：最後修改時間戳
聚集索引：
該索引中鍵值的邏輯順序決定了表數據行的物理順序
每張表只能建一個聚集索引，除了tokudb引擎
innodb中，聚集索引即表，表即聚集索引，是IOT表
myisam沒有聚集索引的概念，是HOT（堆組織）表
聚集索引的優先選擇列：
含有大量非重複的列
使用between，>,>=,<,<=返回一個範圍值得列
被連續（順序）訪問的列
返回大量結果集的查詢
經常被使用join或group by子句的查詢訪問的列
不建議使用的聚集索引
修改頻繁的列
唯一值很小的列
新增內容太過離散隨機的列
innodb聚集索引選擇順序原則：
顯示聲明的主鍵
第一個不包含null列的唯一索引列
內置的rowid
唯一索引（unique key）
不允許具有索引值相同的行，從而禁止重複的索引或鍵值
在唯一約束上，和主鍵一樣
和主鍵不同的方面（1.唯一索引允許有null；一個表只能有一個主鍵，但可以有多個唯一索引；innodb表主鍵必須是聚集索引，但聚集索引可能不是主鍵；唯一索引約束可臨時禁用，但主鍵不行）
注意：添加唯一索引後還有一種特殊情況，那就是如果該字段沒有限制非空的話，存在插入NULL值的情況，此時，唯一索引並不起作用，也就是你可以插入n條該字段爲null的數據。除此之外，如果插入空字符串的話， 例如 ‘’ ，‘ ’ 不管中間是多少個空字符串在插入的時候都算作‘’ ，即，空串不論多長，只能插入一條。
聯合索引（multiple-column indexes）
多列組成
適合where條件中的多列組合
有時可以避免回表（執行計劃，先索引掃描，再通過rowid去取索引中未能提供的數據）
mysql還不支持多列不同排序規則
覆蓋索引（covering indexes）
通過索引數據結構，即可直接返回數據，不需要回表
執行計劃中，顯示關鍵字using index
部分索引/前綴索引（prefix indexes）
部分索引的原因：1.char/varchar太長，全部作爲索引，效率太差，存在浪費；2.blob/text類型不能整列作爲索引列
alter table t add index (c1(20))
部分索引選擇建議：統計平均值；2/8原則
外鍵/約束（foreign key constraints）
確保存儲在外鍵表中數據的一致性，完整性
外鍵前提：本表列需與外鍵列類型相同（外鍵需時外表的主鍵）
外鍵的選擇原則：1.爲關聯字段創建外鍵；2.所有的鍵都必須唯一；3.避免使用複合鍵；4.外鍵總是關聯唯一的鍵字段
全文索引（fulltext）
5.6之前，只支持myisam。之後，開始支持innodb
優先使用shpinx/lucene/solor等實現中文檢索
mysql索引類型
邏輯分類：
單列索引 （single column indexes）
多列索引（combined indexes）
唯一索引（unique）
非唯一索引（nonunique）
物理存儲分類:
聚集索引（clustered index）
非聚集索引（not-clustered index）
數據結構：
Btree索引
hash索引，只用於heap表
空間索引，使用較少
fractal tree索引，用於tokudb表
譯者介紹：家華，從事mysqlDBA的工作，記錄自己對mysql的一些總結
