MySQL的索引型別和實現原理

ckxllf發表於2019-09-07

  一、按表列屬性分類:

  1.單列索引

  以表的單個列欄位建立的索引

  2.聯合索引

  以表的多個列欄位組合建立的索引,在查詢條件使用索引的從左欄位順序才會生效,遵循最左匹配原則。

  單列索引和聯合索引又包括:

  普通索引

  非主鍵,非唯一列的索引

  主鍵索引

  基於該表主鍵自動生成成的索引,如果未給表定義主鍵,會查詢該表中是否存在非空、整形、唯一索引作為其主鍵(可透過select _rowid from 表名檢視),若都不滿足會隱式生成一個rowid作為主鍵(無法直接查到)

  唯一索引

  基於表的唯一列生成的索引,允許為空值

  全文索引

  將儲存於資料庫中的整本書或整篇文章中任意內容資訊查詢出來,如大量級的文字中如like %關鍵字%,普通索引的效率與全文索引相比是非常低的。

  二、按資料結構分類:

  1.B+tree索引

  b+tree基於平衡二叉樹的一種多路平衡查詢樹,所有記錄都按照順序存放在葉子節點中,各個葉子節點直接透過連結串列相連。與b樹不同的是:

  非葉子節點只儲存鍵值資訊。

  所有葉子節點之間都有一個鏈指標。

  資料記錄都存放在葉子節點中。

  2.hash索引

  基於hash表結構實現的索引,mysql中只有MEMORY/HEAP和NDB儲存引擎支援;

  InnoDB引擎支援自適應hash索引,但是是資料庫自身建立使用的,而不能進行人為定義。當二級索引被頻繁的訪問時,便會自動建立自適應雜湊索引;

  透過 命令SHOW ENGINE INNODB STATUS可檢視自適應hash索引的使用情況;

  透過 命令SHOW VARIABLES LIKE '%ap%hash_index' 檢視是否開啟自適應hash索引。

  對比:

  由於hash索引是比較其hash值,hash索引只能進行等值查詢而不能進行範圍查詢

  hash索引無法進行排序:原因同上

  不支援最左匹配原則,複合索引時合併一起計算hash值

  hash索引的檢索效率很高可以一次定位,但是當發生大量hash碰撞的時候,連結串列變長,hash索引效率上是不如b+tree的

  由於存在hash碰撞的問題,當需要獲得總數時候,hash 索引在任何時候都不能避免表掃描

  3.T-tree索引 無錫人流醫院哪家好

  4.R-tree索引

  三、按儲存結構分類:

  1.聚簇索引(聚集索引)

  InnoDB的聚簇索引實際上是在同一個BTree結構中同時儲存了索引和整行資料,透過該索引查詢可以直接獲取查詢資料行。

  聚簇索引不是一種單獨的索引型別,而是一種資料的儲存方式,聚簇索引的順序,就是資料在硬碟上的物理順序。

  在mysql通常聚簇索引是主鍵的同義詞,每張表只包含一個聚簇索引(其他資料庫不一定)。

  2.輔助索引(非聚集索引,次級索引,二級索引)

  非聚集索引在BTree的葉子節點中儲存了索引列和主鍵。如果查詢列不在該索引內,只能查到其主鍵值,還需要回表操作查詢聚簇索引進行查詢。

  聚簇索引的優點:

  可以把相關資料儲存在一起,如:實現電子郵箱時,可以根據使用者ID來聚集資料,這樣只需要從磁碟讀取少量的資料頁就能獲取某個使用者全部郵件,如果沒有使用聚集索引,則每封郵件都可能導致一次磁碟IO

  資料訪問更快,聚集索引將索引和資料儲存在同一個btree中,因此從聚集索引中獲取資料通常比在非聚集索引中查詢要快

  使用覆蓋索引掃描的查詢可以直接使用頁節點中的主鍵值

  聚簇索引的缺點:

  聚簇資料最大限度地提高了IO密集型應用的效能,但如果資料全部放在記憶體中,則訪問的順序就沒有那麼重要了,聚集索引也沒有什麼優勢了

  插入速度嚴重依賴於插入順序,按照主鍵的順序插入是載入資料到innodb表中速度最快的方式,但如果不是按照主鍵順序載入資料,那麼在載入完成後最好使用optimize table命令重新組織一下表

  更新聚集索引列的代價很高,因為會強制innodb將每個被更新的行移動到新的位置

  基於聚集索引的表在插入新行,或者主鍵被更新導致需要移動行的時候,可能面臨頁分裂的問題,當行的主鍵值要求必須將這一行插入到某個已滿的頁中時,儲存引擎會將該頁分裂成兩個頁面來容納該行,這就是一次頁分裂操作,頁分裂會導致表佔用更多的磁碟空間

  聚集索引可能導致全表掃描變慢,尤其是行比較稀疏,或者由於頁分裂導致資料儲存不連續的時候

  二級索引可能比想象的更大,因為在二級索引的葉子節點包含了引用行的主鍵列。

  二級索引訪問需要兩次索引查詢,而不是一次

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