MySQL索引

定义

索引（Index）是帮助MysqL高效获取数据的数据结构。

所以本质上说：索引是数据结构。

在实际中，数据数据本身的组织结构不可能完全满足各种数据结构（例如，二分查找的数据必须有序，理论上不可能同时将两列都按顺序进行组织），所以，在数据之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据，这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法。这种数据结构，就是索引。

为什么采取B-树或B+树

索引文件本身也很大，不可能存储在内存中，所以索引往往以索引文件的形式存储的磁盘上。
这样读取数据的时候肯定会有访问磁盘的操作，磁盘中有两个机械运动的部分，分别是盘片旋转和磁臂移动
这两部分的运动相对于内存读取来讲是非常慢的。所以采取了B树来进行优化。
采取多阶B树
可以构造一个多阶B树，让高度降低，减少磁盘读取次数。

所以什么形式的数据结构可以减少查找过程中磁盘I/O的存取次数，索引采取什么形式的数据结构。

MysqL两种存储引擎

MyISAM索引实现

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-w0ixA8Cb-1661332742075)(https://cdn.jsdelivr.net/gh/LiWei800999/tutu@main/202208241717088.png)]

MyISAM引擎使用B+Tree作为索引结构

MyISAM索引文件仅保存数据的地址，除主索引要求key是唯一的，辅助索引的key可以重复的以外，其主索引和辅助索引在结构上是没有区别的。

InnoDB索引实现

InnoDB表数据文件本身就是主索引，以数据库的表的主键为key搭建B+树（索引InnoDB要求表必须有主键，MyISAM可以没有），叶子节点存储的是数据而不是地址。
InnoDB的辅助索引data域存储的数据是主键的KEY值，也就是说，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。

所以不建议使用过长的字段作为主键，因为所有辅助索引都引用主索引，过长的主索引会令辅助索引变得过大

而且用非单调的字段作为主键在InnoDB中不是个好主意，因为InnoDB数据文件本身是一颗B+Tree，非单调的主键会造成在插入新记录时数据文件为了维持B+Tree的特性而频繁的分裂调整，十分低效，而使用自增字段作为主键则是一个很好的选择。

因为磁盘存取与内存存取相比很慢，所以实际中，磁盘读取并不是按需读取的，磁盘会预读，预读的长度一般为页（page）的整倍数，一般4k为一页

按照b树定义，一次访问最多需要访问h个节点，但是因为有上面的预读机制，数据库设计者把一个节点的大小设为一页。每次新建节点时，直接申请一个页的空间，这样就保证一个节点物理上也存储在一个页里。这样一个节点只需要一次I/O就可以查到

参考：http://blog.codinglabs.org/articles/theory-of-MysqL-index.html

原文地址：https://www.jb51.cc/wenti/3282267.html