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MySQL的索引

一、索引概述:
索引(index)是帮助MySQL高效获取数据的数据结构(有序)

优缺点:
优点:提高数据检索,降低数据库的IO成本,通过索引列对数据库进行排序,降低数据排序的成本,降低CPU的消耗。
缺点:索引也是要占用空间的,索引大大提高了查询效率,同时也降低更新表的速度,如对表进行insert,update,delete,效率降低。

二、索引结构:
MySQL的索引是存储引擎层实现的,不同的存储引擎有不同的结构,主要包含以下几种;
B+Tree索引:最常见的索引类型,大部分引擎都支持B+树索引;
支持innoDB MyISAM Memory

Hash索引:底层数据结构是哈希表实现的,只有精确匹配索引列的查询才有效,不支持范围查询;
支持Memory 不支持innoDB MyISAM

R-tree(空间索引):空间索引是MyISAN引擎的一个特殊索引类型,主要用于地理空间数据类型,通常使用较少;
支持MyISAM 不支持innoDB Memory

Full-text(全文索引):是一种通过建立倒排索引,快速匹配文档的方式。类似于Lucene,Solr,ES
支持MyISAM 5.6版本后的innoDB 不支持Memory

(1)二叉树缺点:顺序插入时,会形成一个链表,查询性能大大降低,数据量哒的情况下,层级较深,检索速度慢。

(2)B-Tree(多路平衡查找树)
以一颗最大度数为5的b-tree为例,每个节点最多会存储4个key,5个指针;(树的度数指的是一个节点的子节点个数)

(3)B+Tree
以一颗最大数为4的B+Tree为例;

 相对于B-Tree区别:
1.所有的数据都会出现在叶子节点
2.叶子节点形成一个单向链表

MySQL索引数据库结构对经典的B+Tree进行了优化,在原B+Tree的基础上,增加一个指向相邻子叶节点的链表指针,就形成了带有顺序指针的B+Tree,提高区间访问的性能。

(4)Hash
哈希索引就是采用一定的hash算法,将键值换算成新的hash值,映射到对应的槽位上,然后存储在hash表中 
如果两个(或多个)键值,映射到一个相同的槽位上,他们就产生了hash冲突(也称为hash碰撞),可以通过链表来解决。

特点:
1.Hash索引只能用于对等比较(=,in),不支持范围查询(between,<,>,...)
2.无法利用索引完成排序操作
3.查询效率高,通常只需要一次检索就可以了,效率通常要高于B+Tree索引
在MySQL中,支持hash索引的是Memory引擎,而innoDB中具有自适应Hash功能,hash索引是存储引擎根据B+Tree索引在指定条件下自动构建的。

为什么InnoDB存储引擎选择使用B+Tree索引结构
1.相对于二叉树,层级更少,搜索效率高;
2.对于B+Tree,无论叶子节点还是非叶子节点,都会保存数据,这样导致一页中存储的键值减少,指针跟着减少,要同样保存大量数据,只能增加树的高度,导致性能降低;
3.相对于哈希索引B+Tree支持排序;

三、索引分类
主键索引:针对于表中主键创建的索引、默认自动创建,只能有一个、PRIMAR;
唯一索引:避免同一个表中某数据列中的值重复、可以有多个、UNIQUE;
常规索引:快速定位特定数据、可以有多个
全文索引:全文索引查找的是文本中的关键词,而不是比较索引中的值、可以有多个、FULLTEXT

在innoDB存储引擎中,根据索引的存储形式,又可以分为以下两种:
聚集索引:将数据存储于索引放到了一块,索引的叶子节点保存了行数据、必须有,而且只能有一个
选取规则:
1.如果存在主键,主键索引就是聚集索引
2.如果不存在主键,将使用第一个唯一索引作为聚集索引
3.如果表没有主键,或没有合适的唯一索引,则InnoDB会自动生成一个rowid作为隐藏的聚集索引

二级索引:将数据与索引分开存储,索引结构的叶子节点关联的是对应的主键、可以存在多个

例:select*from user where name='Arm'

回表查询:先走二级索引找到对应的主键值,根据主键值再到聚集索引当中拿到这一行的行数据 

思考:
 

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