002-MySQL數據庫索引

原創

2020-05-09 19:48

1. MySQL索引數據結構以及各自特點

二叉樹
左子節點小於父節點，右子節點大等於父節點。

當索引爲已排序數據時，導致二叉樹變成了鏈表，查找複雜度爲N

每個節點只存儲一個記錄，數據量大時樹高度比較大，查找困難；每個節點只存儲一個記錄，導致一次查詢有可能多次磁盤
紅黑樹
自平衡二叉查找樹。左右子樹的高度相差較大時，自動旋轉平衡，樹的高度相對於二叉樹小一點
Hash表
優點在於：在確定值的情況下，對於讀寫定位都很快

缺點在於：區間範圍查找困難，比如>, <, between 等，order by和group by也很困難
B-Tree

一個節點包含多個索引，這樣樹的高度可控。節點大小有限制；可通過show global status like 'innodb_page_size'; 查看節點的大小，一般爲16KB。
B+Tree

葉子節點從左到右遞增。B+Tree中葉子節點增加了指針連接，在範圍查找時非常方便，比如選取大於30的記錄，順着葉子節點向右的指針就可以查找出所有符合的記錄，而不用再從根節點一次遍歷查找

2. MySQL數據表存儲引擎

InnoDB存儲引擎

InnoDB存儲引擎存儲的表主鍵索引的葉子節點存儲的數據記錄本身，索引和數據都在B+Tree上，爲聚集索引類型。

數據是以索引的結構組織在一起的，所以InnoDB存儲引擎的表必須要有主鍵，如果沒有顯示的設置主鍵，系統自動選取一個具有唯一值的列作爲主鍵，選不到時創建一個輔助的具有唯一值的列作爲主鍵進行自動維護。

整型的自增型主鍵好處在於，第一整型存儲較小，第二在於數據的插入和查詢效率較高

非聚集類索引葉子節點數據部分存儲的是主鍵，所以使用非聚集索引檢索數據時需要查找兩次，先在當前索引樹上找到主鍵，再通過主鍵在主鍵聚集索引樹上找到對應的數據記錄
MyISAM存儲引擎

MyISAM存儲引擎存儲的表葉子節點存儲的數據是對應的記錄的磁盤地址，索引文件和數據文件分離，爲非聚集索引類型

3. 聚集索引和非聚集索引

聚集索引
數據存儲在索引樹上。索引的邏輯順序和數據的物理順序一致

一張表只能有一個聚集索引。InnoDB將主鍵與數據聚集在一起的方式，使得按主鍵順序的插入和查詢效率會很高，更新主鍵或者不按主鍵的順序插入數據的代價會比較高
非聚集索引
數據不存儲在索引樹上，只存儲數據的指向指針。索引的邏輯順序和數據的物理順序不同

一張表可有多個非聚集索引，葉子節點數據部分存儲對應的主鍵值
使用場景

4. 聯合索引

概述
1、兩個或更多個列上的索引被稱作聯合索引，聯合索引又叫複合索引。

2、對於複合索引:MySQL從左到右的使用索引中的字段，一個查詢可以只使用索引中的一部份，但只能是最左側部分。例如索引是key index (a,b,c). 可以支持a | a,b| a,b,c 3種組合進行查找，但不支持 b,c進行查找 . a,c組合也可以，但實際上只用到了a的索引，c並沒有用到！ 當最左側字段是常量引用時，索引就十分有效。where條件中and的順序MySQL會自動調整，所以and的順序不一定非要按照abc的順序
規則

1、需要加索引的字段，要在where條件中

2、數據量少的字段不需要加索引

3、如果where條件中是OR關係，加索引不起作用(InnoDB存儲引擎)

4、符合最左原則，使用最頻繁的一列放在最左邊

5、列中包含有NULL值都將不會被包含在索引中，複合索引中只要有一列含有NULL值，那麼這一列對於此複合索引就是無效的。所以我們在數據庫設計時不要讓字段的默認值爲NULL

6、聯合索引比對每個列分別建索引更有優勢，因爲索引建立得越多就越佔磁盤空間，在更新數據的時候速度會更慢

5. Explain查看索引使用情況

explain結果個字段表述的意義請參考
https://www.cnblogs.com/DreamDrive/p/7752960.html
key_len是一個很重要的參數，它的長度可以計算出當前SQL語句使用了哪些索引，計算方法請參考
https://www.cnblogs.com/xuanzhi201111/p/4554769.html

MySQL索引專題可參考（高大全）
https://www.cnblogs.com/softidea/archive/2016/08/29/5816497.html

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