一、為什么使用索引:

索引是存儲(chǔ)引擎用于快速找到數(shù)據(jù)記錄的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就好比一本教課書(shū)的目錄部分，通過(guò)目錄中找到對(duì)應(yīng)文章的頁(yè)碼，便可快速定位到需要的文章。MySQL中也是一樣的道理，進(jìn)行數(shù)據(jù)査找時(shí)，首先查看查詢(xún)條件是否命中某條索引，符合則通過(guò)索引査找相關(guān)數(shù)據(jù)，如果不符合則需要全表掃描，即需要一條一條地查找記錄，直到找到與條件符合的記錄。

二、索引及其優(yōu)缺點(diǎn):

1.索引概述:索引是幫助MySQL高效獲取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。索引是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)單地理解為排好序的快速查找數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。滿(mǎn)足特定查找算法，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以某種方式指向數(shù)據(jù)，這樣就可以在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高級(jí)查找算法。索引是在存儲(chǔ)引擎中實(shí)現(xiàn)的，因此每種存儲(chǔ)引擎的索引不一定完全相同，并且每種存儲(chǔ)引擎不一定支持所有索引類(lèi)型。同時(shí)存儲(chǔ)引擎可以定義每個(gè)表的最大索引數(shù)和最大索引長(zhǎng)度。

2.使用索引的優(yōu)點(diǎn):

(1)提高數(shù)據(jù)檢索的效率，降低數(shù)據(jù)庫(kù)的IO成本

(2)通過(guò)創(chuàng)建唯一索引，可以保證數(shù)據(jù)庫(kù)表中每一行數(shù)據(jù)的唯一性.

(3)在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的參考完整性方面，可以加速表和表之間的連接。換句話說(shuō)對(duì)于有依賴(lài)關(guān)系的子表和父表聯(lián)合查詢(xún)時(shí)，可以提高查詢(xún)速度。

(4)在使用分組和排序子句進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)時(shí)，可以顯著減少查詢(xún)中分組和排序的時(shí)間，降低了CPU的消耗.

3.使用索引的缺點(diǎn):

(1)創(chuàng)建索引和維護(hù)索引要 耗費(fèi)時(shí)間 ，并且隨著數(shù)據(jù)量的增加，所耗費(fèi)的時(shí)間也會(huì)增加。

(2)索引需要占磁盤(pán)空間，除了數(shù)據(jù)表占數(shù)據(jù)空間之外，每一個(gè)索引還要占一定的物理空間，存儲(chǔ)在磁盤(pán)上如果有大量的索引，索引文件就可能比數(shù)據(jù)文件更快達(dá)到最大文件尺寸。

(3)雖然索引大大提高了查詢(xún)速度，同時(shí)卻會(huì) 降低更新表的速度。當(dāng)對(duì)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除和修改的時(shí)候，索引也要?jiǎng)討B(tài)地維護(hù)，這樣就降低了數(shù)據(jù)的維護(hù)速度。

三、Innodb中的索引方案:

1.迭代一次:目錄項(xiàng)記錄的頁(yè)

目錄項(xiàng)其實(shí)和用戶(hù)記錄差不多，只不過(guò)目錄項(xiàng)中的兩個(gè)列是主鍵和頁(yè)號(hào)。可以將表示目錄項(xiàng)的記錄稱(chēng)為目錄項(xiàng)記錄?？梢允褂糜涗涱^信息里的record_type(0:普通的用戶(hù)記錄;1:目錄項(xiàng)記錄;2:最小記錄;3:最大記錄)區(qū)分用戶(hù)記錄和目錄項(xiàng)記錄。

目錄項(xiàng)記錄和用戶(hù)記錄的不同點(diǎn):

(1)目錄項(xiàng)記錄的record_type值是1，而普通用戶(hù)記錄的record_type值為0

(2)目錄項(xiàng)記錄只有主鍵值和頁(yè)的編號(hào)兩個(gè)列，而普通的用戶(hù)記錄的列是用戶(hù)自己定義的，可能包含很多對(duì)。另外還有InnoDB自己添加的隱藏列。

目錄項(xiàng)記錄和用戶(hù)記錄的相同點(diǎn):

(1)兩者用的是一樣的數(shù)據(jù)頁(yè)，都會(huì)為主鍵生成Page Directory,從而在按照主鍵值進(jìn)行查找時(shí)可以使用二分法來(lái)加快查詢(xún)速度。

2.迭代2次:多個(gè)目錄項(xiàng)記錄的頁(yè)

?3.迭代3次:目錄項(xiàng)記錄頁(yè)的目錄頁(yè)

?4.B+Tree:

5.常見(jiàn)索引概念:

(1)聚簇索引:聚簇索引并不是一類(lèi)單獨(dú)的索引類(lèi)型，而是一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式(所有的用戶(hù)記錄都存儲(chǔ)在葉子節(jié)點(diǎn)),也就是所謂的索引即數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)即索引。

特點(diǎn):

a.使用記錄主鍵值的大小記錄和頁(yè)的排序:頁(yè)內(nèi)的記錄是按照主鍵的大小順序排成一個(gè)單向鏈表;各個(gè)存放用戶(hù)記錄的值也是根據(jù)頁(yè)中用戶(hù)記錄的主鍵大小順序排成一個(gè)雙向鏈表;存放目錄項(xiàng)記錄的頁(yè)分為不同的層次，在同一層次中的頁(yè)也是根據(jù)頁(yè)中目錄記錄項(xiàng)的主鍵大小順序排成一個(gè)雙向鏈表；

b.B+數(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是完整的用戶(hù)記錄，包括隱藏列

優(yōu)點(diǎn):

a.數(shù)據(jù)訪問(wèn)更快，因?yàn)榫鄞厮饕龑⑺饕蛿?shù)據(jù)保存在同一個(gè)B+樹(shù)中，因此從聚簇索引中獲取數(shù)據(jù)比非聚簇索引更快;

b.聚簇索引對(duì)于主鍵的排序查找和范圍查找速度非常快

c.按照聚簇索引排列的順序，查詢(xún)一定范圍數(shù)據(jù)的時(shí)候，由于數(shù)據(jù)都是緊密相連的，數(shù)據(jù)庫(kù)不用從多個(gè)數(shù)據(jù)塊中提取數(shù)據(jù)，所以可以節(jié)省大量的IO操作。

缺點(diǎn):

a.MyISAM不支持聚簇索引，只有InnoDB支持

b.每個(gè)MySQL的表只能有一個(gè)聚簇索引，一般情況下就是該表的主鍵

c.innodb表的主鍵列盡量選用有序的順序id

d.如果沒(méi)有定義主鍵，innodb會(huì)選擇非空的唯一索引代替，如果沒(méi)有這樣的索引，會(huì)隱式的定義一個(gè)主鍵來(lái)作為聚簇索引

(2)二級(jí)索引(輔助索引，非聚簇索引)

以非主鍵的列為查找條件，可以在該列上添加索引，此時(shí)的索引被稱(chēng)為二級(jí)索引

此時(shí)使用記錄c2列的大小進(jìn)行記錄和頁(yè)的排序:

a.頁(yè)內(nèi)記錄是按照c2列的大小順序排成一個(gè)單向鏈表

b.各個(gè)存放用戶(hù)記錄的頁(yè)也是根據(jù)頁(yè)中記錄的c2列的大小順序排成一個(gè)雙向鏈表

c.存放目錄項(xiàng)記錄的頁(yè)分為不同的層次，在同一層次中的頁(yè)也是根據(jù)頁(yè)中的目錄項(xiàng)記錄的c2列大小順序拍成一個(gè)雙向鏈表

B+樹(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)此時(shí)存儲(chǔ)的并不是完整的用戶(hù)記錄，而是c2列和主鍵這兩個(gè)列的值

目錄項(xiàng)記錄中不再是主鍵和頁(yè)號(hào)的搭配，而變成c2列和頁(yè)號(hào)的搭配

當(dāng)按照c2列的值查找到完整的用戶(hù)記錄的話，仍然需要到聚簇索引中再查一遍，這個(gè)過(guò)程叫做回表。

聚簇索引和非聚簇索引的區(qū)別:

a.聚簇索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)記錄，非聚簇索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)位置，非聚簇索引不會(huì)影響數(shù)據(jù)表的物理存儲(chǔ)順序

b.一個(gè)表只能有一個(gè)聚簇索引，因?yàn)橹荒苡幸环N排序存儲(chǔ)的方式，但可以有多個(gè)非聚簇索引，也就是多個(gè)索引目錄提供數(shù)據(jù)檢索

c.使用聚簇索引的時(shí)候，數(shù)據(jù)的查詢(xún)效率高，但如果對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行插入、刪除和更新等操作效率比非聚簇索引低。

(3)聯(lián)合索引

可以以多個(gè)列的大小作為排序規(guī)則，同時(shí)為多個(gè)列建立索引。

每條目錄項(xiàng)記錄都由c2，c3和頁(yè)號(hào)三個(gè)部分組成，各條記錄先按照c2列的值進(jìn)行排序，如果記錄的c2列相同，則按照c3列的值排序。

B+樹(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)處的值由c2，c3和主鍵列組成。

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