索引介紹
索引是什麼
官方介紹索引是幫助MySQL高效獲取數據的數據結構。更通俗的說，數據庫索引好比是一本書前面的目
錄，能加快數據庫的查詢速度。
索引的優勢和劣勢
優勢：
-
可以
提高數據檢索的效率，降低數據庫的IO成本，類似於書的目錄。 – 檢索 -
通過
索引列對數據進行排序，降低數據排序的成本，降低了CPU的消耗。 --排序- 被索引的列會自動進行排序，包括【單列索引】和【組合索引】，只是組合索引的排序要複雜一些。
- 如果按照索引列的順序進行排序，對應order by語句來說，效率就會提高很多。
- where 索引列在存儲引擎層 處理 - 索引條件下推 ICP（
Index Condition Push）。 - 覆蓋索引 select 字段 字段是索引。
劣勢：
- 索引會佔據磁盤空間。
- 索引雖然會提高查詢效率，但是會
降低更新表的效率，比如每次對錶的增刪改操作。 - Mysql不僅要保存數據，還有保存或者跟新對應的索引文件。
索引的分類
- 單列索引
- 組合索引
- 全文索引
- 空間索引
- 位圖索引（Oracle）
索引的使用
創建索引
- 單列索引之普通索引
CREATE INDEX index_name ON table(column(length));
ALTER TABLE table_name ADD INDEX index_name (column(length));
- 單列索引之唯一索引
CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table(column(length));
ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE INDEX index_name(column);
- 單列索引之全文索引
CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table(column(length));
ALTER TABLE table_name ADD UNIQUE INDEX index_name(column);
- 組合索引
CREATE FULLTEXT INDEX index_name ON table(column(length));
ALTER TABLE table_name ADD FULLTEXT INDEX index_name(column);
刪除索引
DROP INDEX index_name ON table;
查看索引
SHOW INDEX FROM table_name;
索引原理分析
索引的存儲結構
索引結構
- 索引是在
存儲引擎中實現的，也就是說不同的存儲引擎，會使用不同的索引 MyISAM和InnoDB存儲引擎：只支持B+TREE索引， 也就是說默認使用BTREE，不能夠更換MEMORY/HEAP存儲引擎：支持HASH和BTREE索引
B樹和B+樹
數據結構示例網站：
https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html
B樹圖示
B樹是爲了磁盤或其它存儲設備而設計的一種多叉（下面你會看到，相對於二叉，B樹每個內結點有多個
分支，即多叉）平衡查找樹。 多叉平衡
- B樹的
高度一般都是在2-4這個高度，樹的高度直接影響IO讀寫的次數。 - 如果是
三層樹結構支撐的數據可以達到20G，如果是四層樹結構支撐的數據可以達到幾十T。
B+Tree對比BTree和的優勢
- 磁盤讀寫代價更低
一般來說B+Tree比BTree更適合實現外存的索引結構，因爲存儲引擎的設計專家巧妙的利用了外存（磁盤）的存儲結構，即磁盤的最小存儲單位是扇區（sector），而操作系統的塊（block）通常是整數倍的sector，操作系統以頁（page）爲單位管理內存，一頁（page）通常默認爲4K，數據庫的頁通常設置爲操作系統頁的整數倍，因此索引結構的節點被設計爲一個頁的大小，然後利用外存的“預讀取”原則，每次讀取的時候，把整個節點的數據讀取到內存中，然後在內存中查找，已知內存的讀取速度是外存讀取I/O速度的幾百倍，那麼提升查找速度的關鍵就在於儘可能少的磁盤I/O，那麼可以知道，每個節點中的key個數越多，那麼樹的高度越小，需要I/O的次數越少，因此一般來說B+Tree比BTree更快，因爲B+Tree的非葉節點中不存儲data，就可以存儲更多的key。 - 查詢速度更穩定
由於B+Tree非葉子節點不存儲數據（data），因此所有的數據都要查詢至葉子節點，而葉子節點的高度都是相同的，因此所有數據的查詢速度都是一樣的。 - B+樹
只有葉子節點纔會存儲數據，而且存儲的數據都是在一行上，而且這些數據都是有指針指向的，也就是有順序的。
非聚集索引（MyISAM）
主鍵索引
輔助索引（次要索引）
聚集索引（InnoDB）
主鍵索引
- 若表沒建立主鍵，Mysql會自動找唯一字段或自動生成僞列當主鍵
- 主鍵的創建建議使用整數，不要使用大字符串（UUID等），因爲這種字符本身無序。
輔助索引（次要索引）
- 從輔助索引樹上找到主鍵後在主鍵索引樹下找到數據稱爲（
回表） - 在可能的情況下優化能避免回表，利用組合索引即在當前輔助索引樹中包含需要查詢的字段，則可以避免回表稱爲（
索引覆蓋）
索引樹
利用組合索引 完成覆蓋索引（利用組合索引完成在輔助索引樹的遍歷，不回表）