Innodb中聚簇索引

　在一次面试过程中别问道Innodb中聚簇索引，让我介绍一下，当时表现很差，回答的条理不清。于是回来后对Innodb的聚簇索引进行进一步的理解和学习。

理解聚簇索引前先明确一下索引的本质是什么？

　　MySQL官方对索引的定义为：索引（Index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。提取句子主干，就可以得到索引的本质：索引是一种数据结构。而且可以知道Innodb中索引采用的数据结构都是B+tree的结构，聚簇索引也不例外。

在了解B+tree之前也可以了解一下B-tree，因为B+tree就是B-tree的变体所以可以先了解一下B-tree和B+tree

转自：https://www.cnblogs.com/shijianchuzhenzhi/p/6666537.html

B-Tree介绍

B-Tree是一种多路搜索树（并不是二叉的）：
       1.定义任意非叶子结点最多只有M个儿子；且M>2；
       2.根结点的儿子数为[2, M]；
       3.除根结点以外的非叶子结点的儿子数为[M/2, M]；
       4.每个结点存放至少M/2-1（取上整）和至多M-1个关键字；（至少2个关键字）
       5.非叶子结点的关键字个数=指向儿子的指针个数-1；
       6.非叶子结点的关键字：K[1], K[2], …, K[M-1]；且K[i] < K[i+1]；
       7.非叶子结点的指针：P[1], P[2], …, P[M]；其中P[1]指向关键字小于K[1]的子树，P[M]指向关键字大于K[M-1]的子树，其它P[i]指向关键字属于(K[i-1], K[i])的子树；
       8.所有叶子结点位于同一层；
       如：（M=3）

 

B-树的特性：
       1.关键字集合分布在整颗树中；
       2.任何一个关键字出现且只出现在一个结点中；
       3.搜索有可能在非叶子结点结束；
       4.其搜索性能等价于在关键字全集内做一次二分查找；
       5.自动层次控制；

B-树的搜索，从根结点开始，对结点内的关键字（有序）序列进行二分查找，如果命中则结束，否则进入查询关键字所属范围的儿子结点；重复，直到所对应的儿子指针为空，或已经是叶子结点；

B+Tree介绍

B+树是B-树的变体，也是一种多路搜索树：

       1.其定义基本与B-树同，除了：

       2.非叶子结点的子树指针与关键字个数相同；

       3.非叶子结点的子树指针P[i]，指向关键字值属于[K[i], K[i+1])的子树（B-树是开区间）；

       5.为所有叶子结点增加一个链指针；

       6.所有关键字都在叶子结点出现；

       如：（M=3）

B+的搜索与B-树也基本相同，区别是B+树只有达到叶子结点才命中（B-树可以在非叶子结点命中），其性能也等价于在关键字全集做一次二分查找；

       B+的特性：

       1.所有关键字都出现在叶子结点的链表中（稠密索引），且链表中的关键字恰好是有序的；

       2.不可能在非叶子结点命中；

       3.非叶子结点相当于是叶子结点的索引（稀疏索引），叶子结点相当于是存储（关键字）数据的数据层；

       4.更适合文件索引系统；

在了解了B+tree的结构后，现在可以看

　首先聚簇索引（Clustered Index）也称为聚集索引，聚类索引，簇集索引 ；

　所谓聚簇索引，就是指主索引文件和数据文件为同一份文件，即聚簇索引的叶节点就是数据节点（Myisam中非聚簇索引中索引文件和数据文件不是同一份文件，索引文件中叶子节点存储数据的物理地址），聚簇索引主要用在Innodb存储引擎中。在该索引实现方式中B+Tree的叶子节点上的data就是数据本身，key为主键。

那么聚簇索引建立的过程是什么样的呢？

在Innodb中一张表中聚簇索引建立的过程：

1)  有主键时，根据主键创建聚簇索引
2)  没有主键时，会用一个唯一且不允许为空的索引列做为主键，成为此表的聚簇索引
3) 如果以上两个都不满足那innodb自己创建一个虚拟的字段为主键，这个字段长度为6个字节，类型为长整形，根据该虚拟主键创建聚集索引