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MySQL中的索引

2020-06-29 13:02:25 阅读：212 来源： 互联网

MySQL中的索引

什么是索引
索引的作用
索引的类型

普通索引
主键索引
唯一索引
全文索引

索引的使用场景
索引的底层原理
B-树
B+树

什么是索引

索引是对数据库表中的一列或者多列的值进行排序的一种数据结构，如果把数据库中的表比作一本书，索引就是这本书的目录，通过目录可以快速查找到书中指定内容的位置。
索引也是一张表，该表中存储着索引的值和这个值的数据所在行的物理地址，使用索引后可以不用扫描全表来定位某行的数据，而是通过索引表来找到该行数据对应的物理地址。

索引是基于表的，而不是基于数据库的

索引的作用

数据库中的表、数据、索引之间的关系，类似于书架上的图书、书籍内容和书籍目录的关系。
索引所起的作用类似书籍目录，可用于快速定位、检索数据。
索引对于提高数据库的性能有很大的帮助。

索引的类型

普通索引

普通索引一般是在建表后再添加的

create index 索引名 on table_name(column1,column2);

alter table table_name add index 索引名(column1,column2);

主键索引

当一张表，把某个列设为主键的时候，则该列就是主键索引
例：

create table a(
id int primary key,
name varchar(20)
);
//这里id就是表的主键

如果当创建表时没有指定主键索引，也可以在创建表之后添加：

alter table table_name add primary key (column name);

唯一索引

索引列的值必须唯一，允许有空值，如果是组合索引，列值的组合必须唯一

create unique index index_name on table_name (column(length));

全文索引

全文索引主要针对文本文件，比如文章，标题，全文索引只有MyISAM有效(mysql5.6之后InnoDB也支持了全文索引)

SELECT note_text
FROM productnotes
WHERE Match(note_text) Against('rabbit');

索引的使用场景

要考虑对数据库表的某列或某几列创建索引，需要考虑以下几点：

数据量较大，且经常对这些列进行条件查询。
该数据库表的插入操作，及对这些列的修改操作频率较低。
索引会占用额外的磁盘空间。

满足以上条件时，考虑对表中的这些字段创建索引，以提高查询效率。
反之，如果非条件查询列，或经常做插入、修改操作，或磁盘空间不足时，不考虑创建索引。

索引的底层原理

MyISAM引擎是MySQL5.5.8版本之前默认的存储引擎，不支持事务，支持全文检索，使用B+Tree作为索引结构，叶节点的data域存放的是数据记录的地址，其结构如下：

上图是以以Col1为主键，MyISAM的示意图，可以看出MyISAM的索引文件仅仅保存数据记录的地址。在MyISAM中，主索引和辅助索引（Secondary key）在结构上没有任何区别，只是主索引要求key是唯一的，而辅助索引的key可以重复。如果想在Col2上建立一个辅助索引，则此索引的结构如下图所示：

同样也是一棵B+Tree，data域保存数据记录的地址。因此，MyISAM中索引检索的算法为首先按照B+Tree搜索算法搜索索引，如果指定的Key存在，则取出其data域的值，然后以data域的值为地址，读取相应数据记录。
MyISAM的索引方式也叫做“非聚集索引”的。
InnoDB的数据文件本身就是索引文件，叶节点包含了完整的数据记录，这种索引叫做聚集索引。
InnoDB存储引擎支持事务，其设计目标主要面向在线事务处理的应用，从MySQL数据库5.5.8版本开始，InnoDB存储引擎是默认的存储引擎。InnoDB支持B+树索引、全文索引、哈希索引。但InnoDB使用B+Tree作为索引结构
时，具体实现方式却与MyISAM截然不同。
第一个区别是InnoDB的数据文件本身就是索引文件。MyISAM索引文件和数据文件是分离的，索引文件仅保存数据记录的地址。而InnoDB索引，表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构，这棵树的叶节点data域保存了完整的数据记录。这个索引的key是数据表的主键，因此InnoDB表数据文件本身就是主索引。

上图是InnoDB主索引（同时也是数据文件）的示意图，可以看到叶节点包含了完整的数据记录，这种索引叫做聚集索引。因为InnoDB的数据文件本身要按主键聚集，所以InnoDB要求表必须有主键（MyISAM可以没有），如果没有显式指定，则MySQL系统会自动选择一个可以唯一标识数据记录的列作为主键，如果不存在这种列，则MySQL自动为InnoDB表生成一个隐含字段作为主键，这个字段长度为6个字节，类型为长整形。
第二个区别是InnoDB的辅助索引data域存储相应记录主键的值而不是地址,所有辅助索引都引用主键作为data域。

聚集索引这种实现方式使得按主键的搜索十分高效，但是辅助索引搜索需要检索两遍索引：首先检索辅助索引获得主键，然后用主键到主索引中检索获得记录。

B-树

一棵M阶(M>2)的B树，是一棵平衡的M路平衡搜索树，可以是空树或者满足一下性质：

根节点至少有两个孩子
每个非根节点至少有M/2(上取整)个孩子,至多有M个孩子
每个非根节点至少有M/2-1(上取整)个关键字,至多有M-1个关键字，并且以升序排列
key[i]和key[i+1]之间的孩子节点的值介于key[i]、key[i+1]之间
所有的叶子节点都在同一层

特性
1.关键字集合分布在整颗树中；
2.任何一个关键字出现且只出现在一个节点中；
3.每个节点存储date和key；
4.搜索有可能在非叶子节点结束；
5.一个节点中的key从左到右非递减排列；
6.所有叶节点具有相同的深度，等于树高h。

B+树

B+树是B-树的变形，也是一种多路搜索树：

其定义基本与B-树相同，除了：
非叶子节点的子树指针与关键字个数相同
非叶子节点的子树指针p[i]，指向关键字值属于【k[i]，k[i+1])的子树
为所有叶子节点增加一个链指针
所有关键字都在叶子节点出现

特性

1.所有关键字都出现在叶子节点的链表中(稠密索引)，且链表中的节点都是有序的。
2. 不可能在非叶子节点中命中。
3. 非叶子节点相当于是叶子节点的索引(稀疏索引)，叶子节点相当于是存储数据的数据层。
4. 更适合文件索引系统

标签：MyISAM,节点,索引,InnoDB,key,MySQL,主键
来源： https://blog.csdn.net/qq_43452252/article/details/106990943

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