Mysql技術內幕InnoDB儲存引擎讀書筆記--《五》索引與演算法

B +樹索引的管理

目前Mysql資料庫存在的一個普遍問題是，所有對於索引的新增或者刪除操作，Mysql資料庫是先建立一張臨時表，然後把資料匯入臨時表，刪除原表，再把臨時表重名為原來的表名。因此對於一張大表，新增和刪除索引需要很長的時間。
InnoDB儲存引擎從版本InnoDB Plugin開始，支援一種稱為快速索引建立方法。當然這種方法只限定於輔助索引，對於主鍵的建立和刪除還是需要重建一張表。對於輔助索引的建立，InnoDB儲存引擎會對錶加上一個S鎖。在建立的過程中，不需要重建表，因此速度極快。但是在建立的過程中，由於上了S鎖，因此建立的過程中該表只能進行讀操作。刪除輔助索引的操作就更簡單了，只需要在InnoDB儲存引擎的內部檢視更新下，將輔助索引的空間標記為可用，並刪除Mysql內部檢視上對該表的索引定義即可。

show index 每個列的含義：

• Table：索引所在的表名
• Non_unique：非唯一的索引，可以看到primary key是0， 因此必須是唯一的。
• Key_name：索引的名稱，我們可以通過這個名稱來DROP INDEX。
• Seq_in_index：索引中該列的位置，如果看聯合索引idx_a_b就比較直觀了。
• Column_name：索引的列。
• Collation：列以什麼方式儲存在索引中。可以是A或者NULL。B+樹總是A，即排序的。如果使用了Heap儲存引擎，並且建立了Hash索引，這裡就會顯示出NULL了。因為Hash根據Hash桶來存放索引資料，而不是對資料進行排序。
• Cardinality：非常關鍵的值，表示索引中唯一值的數目的估計值。Cardinality表的行數應儘可能接近1，如果非常小，那麼需要考慮是否還需要建立這個索引。
• Sub_part：是否是列的部分被索引。如果看idx_b這個索引，這裡顯示100，表示我們只索引b列的前100個字元。如果索引整個列，則該欄位為NULL。
• Packed：關鍵字如何被壓縮。如果沒有被壓縮，則為NULL。
• NULL：是否索引的列含有NULL值。如果有為YES。
• Index_type：索引的型別
• Comment：註釋

索引時機

Mysql資料庫的優化器會通過EXPLAIN的rows欄位預估查詢可能得到的行，如果大於某一個值，則B+樹會選擇全表掃描。一般取出的資料量超過表中資料的20%，優化器就不會使用索引，而是進行全表的掃描。

預讀取

InnoDB有兩個預讀方法，稱為隨機預讀取（random read ahead）和線性預讀取(linear read ahead）預讀取。隨機預讀是指當一個區（64個連續頁）中的13個頁也在緩衝區中，並在LRU列表的前端（即頁是頻繁的被訪問），則InnoDB儲存引擎會將這個區中所有頁預讀到緩衝區。線性預讀基於緩衝池中頁的訪問模式，而不是數量。如果一個區中的24個頁都被順序的訪問了，則InnoDB儲存引擎會預讀取下一個區的所有頁。

InnoDB儲存疫情的雜湊演算法

InnoDB儲存引擎使用雜湊演算法對字典進行查詢，其衝突機制採用連結串列方式，雜湊函式採用除法雜湊方式。對於緩衝池頁的雜湊表來說，在緩衝池中的Page頁都有一個chain指標，它指向相同雜湊函式值的頁。而對於除法雜湊，m的取值為略大於2倍緩衝池頁數量的質數。

InnoDB儲存引擎的表空間都有一個space號，我們要查詢的應該是某個表空間的某個連續16KB的頁，即偏移量offset。InnoDB儲存引擎將space左移20位，然後加上這個space和offset，即關鍵字K=space<<20+offset，然後通過除法雜湊到各個槽中。