mysql学习之唯一索引和普通索引的选择

查询过程

假设，执行查询的语句是 select id from T where k=5。这个查询语句在索引树上查找的
过程，先是通过 B+ 树从树根开始，按层搜索到叶子节点，也就是图中右下角的这个数据
页，然后可以认为数据页内部通过二分法来定位记录。

对于普通索引来说，查找到满足条件的第一个记录 (5,500) 后，需要查找下一个记录，
直到碰到第一个不满足 k=5 条件的记录。
对于唯一索引来说，由于索引定义了唯一性，查找到第一个满足条件的记录后，就会停
止继续检索
这样带来的性能差异微乎其微。对于普通索引来说，要多做的那一次“查找和判断下一条记录”的操作，就只需要一次指针寻找和一次计算。

更新过程

change buffer

当需要更新一个数据页时，如果数据页在内存中就直接更新，而如果这个数据页还没有在
内存中的话，在不影响数据一致性的前提下，InooDB 会将这些更新操作缓存在 change
buffer 中，这样就不需要从磁盘中读入这个数据页了。在下次查询需要访问这个数据页的
时候，将数据页读入内存，然后执行 change buffer 中与这个页有关的操作。通过这种方
式就能保证这个数据逻辑的正确性。

需要说明的是，虽然名字叫作 change buffer，实际上它是可以持久化的数据。也就是
说，change buffer 在内存中有拷贝，也会被写入到磁盘上。

将 change buffer 中的操作应用到原数据页，得到最新结果的过程称为 merge。除了访
问这个数据页会触发 merge 外，系统有后台线程会定期 merge。在数据库正常关闭
（shutdown）的过程中，也会执行 merge 操作。
显然，如果能够将更新操作先记录在 change buffer，减少读磁盘，语句的执行速度会得
到明显的提升。而且，数据读入内存是需要占用 buffer pool 的，所以这种方式还能够避
免占用内存，提高内存利用率。

什么条件下可以使用 change buffer 呢？

对于唯一索引来说，所有的更新操作都要先判断这个操作是否违反唯一性约束。比如，要
插入 (4,400) 这个记录，就要先判断现在表中是否已经存在 k=4 的记录，而这必须要将数
据页读入内存才能判断。如果都已经读入到内存了，那直接更新内存会更快，就没必要使
用 change buffer 了。因此，唯一索引的更新就不能使用 change buffer，实际上也只有普通索引可以使用

这个记录要更新的目标页在内存中

• 对于唯一索引来说，找到这个记录要更新的位置，判断有没有冲突，插入这个值，语句执行结束
• 对于普通索引来说，找到这个记录要更新的位置，插入这个值，语句执行结束

这个记录要更新的目标页不在内存中

• 对于唯一索引来说，需要将数据页读入内存，判断有没有冲突，插入这个值，语句结束
• 对于普通索引来说，则是将更新记录记录在change buffer,语句就结束了

将数据从磁盘读入内存涉及随机 IO 的访问，是数据库里面成本最高的操作之一。change
buffer 因为减少了随机磁盘访问，所以对更新性能的提升是会很明显的。

redo log 主要节省的是随机写磁盘的 IO 消耗（转成顺序写），而 change buffer 主要节省的则是随机读磁盘的 IO 消耗。