索引机制

全值匹配我最爱，最左前缀要遵守； 带头大哥不能死，中间兄弟不能断； 索引列上少计算，范围之后全失效； like百分写最左，覆盖索引不写星； 不等空值还有or，索引失效要少用；

索引的定义

数据结构的选型

1 二叉查找树

• 缺陷
  • 畸形编程线性结构，相当于全表扫描了

2 平衡查找二叉树

• 子节点高度差不允许超过1，旋转维护平衡

• 缺陷

  • 搜索效率不足

    • 一般来说，在树结构中数据处的深度决定着它的搜索时IO次数，这棵树是瘦高瘦高的，层级太深了

  • 节点数据内容太少

    • 每一个磁盘块(节点/页)保存的关键字数据量太小了

    • 没有很好的利用操作系统和磁盘的数据交互特性和磁盘预读能力(空间局部性原理)，单位是页，4K

B树(多路平衡查找树)

• 解决了平衡二叉树的缺陷，粗胖粗胖的

加强版多路平衡查找树-B+树

• B+节点关键字搜索采用闭合区间
• B+非叶节点不保存数据相关信息，只保存关键字和子节点的引用
• B+关键字对应的数据保存在叶子节点中
• B+叶子节点是顺序排列的，并且相邻节点具有顺序引用的关系（扫表能力强、排序能力）

Mysql中B+Tree索引体现形式-Myisam

• teacher.MYI
• teacher.MYD
  • 索引指向具体数据的地址

Mysql中B+Tree索引体现形式-Innodb

• teacher.IBD
  • 以主键为索引来组织数据的存储
  • 聚集索引
    • 数据库表行中数据的物理顺序与键值的逻辑(索引)顺序相同
    • 辅助索引指向主键索引 （为了防止索引震荡，只需要维护主键索引即可）

索引的几大原则

• 列的离散性（性别这列只有男女，离散性低，不好，还不如全表扫描）
• 最左匹配原则，且不可跳跃
• 联合索引：经常用的列优先（最左匹配原则）> 离散度高的列优先（离散度高原则）> 宽度小的列优先(最少空间原则)

示例1

select * from users where name = ?;
select * from users where name = ? and phoneNum = ?;

解决方案

create index idx_name on users(name);
create index idx_name_phoneNum on users(name,phoneNum);

分析：第一个索引无意义，还造成了索引的冗余
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覆盖索引

如果查询的列，通过索引项的信息可直接返回，则该索引称之为查询SQL的覆盖索引

表：teacher
索引：PK(id) key(name,phoneNum) unique(teacherNo)

哪些SQL使用了覆盖索引？

select teacherNO from teacher where teacherNo = ?;
yes	teacherNo这个辅助索引列就有teacherNo这个数据

select id,teacherNo from teacher where teacherNo = ?;
yes teacherNo这个辅助索引列有指向主键的id，也可以拿到id

select name,phoneNum from teacher where teacherNo = ?;
no teacherNo这个索引直接找不到name

select phoneNum from teacher where name = ?; 
yes 用到联合索引找到了name，这个索引的值里面包含phoneNum
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这些你从原理层理解了么？

• where条件中like为什么除了左开头的其他用不到索引？因为离散度太低了

• where条件中not in和<>条件无法使用索引？对，但是<>主键会用到，原因不知道

• 函数会导致索引失效

• 联合索引

  • 联合索引中如果不是按照索引最左列开始查找，无法使用索引
  • 联合索引中精确匹配最左列并范围匹配另外一列可以用到索引
  • 联合索引中如果查询中有某个列的范围查询，则其右边的所有列都无法使用索引