Mysql 的索引底层原理及数据结构详解

Mysql 的索引底层原理

1.什么是索引？

   索引是一种排好序的数据结构，mysql目前默认使用的是b+树。

2.为什么使用b+树？

    例如表table 数据

 

id	name
1	zs
2	ls
3	sa
4	zl
5	wmz
6	zs
7	sd

     这这个表里，没有加索引，要查询id= 6的数据，至少要查询6次，才能找到想要的那条数据  select * from table where id = 6;   

  1) 二叉树     

      最多只有两个叶子节点，也可以没有叶子节点 

    为什么不选用二叉树？

      根据二叉树的特点，如果是顺序的节点进行排列，则会形成链表的结构，此时查询跟没有使用索引是一样的效果，查询的次数过多，故不推荐使用。

      

2) 红黑树

    这种树结构用的比较多，例如jdk1.8的hashmap中就是这树结构，但是mysql仍然没有采用这种树结构。

   平衡二叉树：即左右节点的长度超过2时，会自动旋转达到平衡的状态，旋转次数过多，效率较低。

   红黑树特点，节点不是红就是黑，从任一节点到叶子的节点包含的黑色节点数目都是相同的，旋转的次数较少，效率高，但是树的高度较高，因此查询的次数仍然较多。

    

   3）hash

        这目前也是mysql官方保存的一种索引结构。

       hash索引主要是将该列进行hash计算之后指向一个地址，每次查询的时候，时间复杂度为O(1),查询效率非常高。但是由于生成的hash码是无规则的，所以不能进行排序操作，也不能进行范围查询，所以只适用于确定值的查询。

4）b+树

     官方推荐使用索引。

     b树：每个节点有多个叶子节点，根节点到每个叶子节点的长度相同，高度为m，叶子节点最多为m-1；且每个中间节点和叶子节点均有数据

      b树可以限制树的高度，从而达到查询次数较少目的。但是范围查询仍然需要进行遍历操作，所以对于范围的查询不太适用。

     

     b+树：b+树的数据集中在叶子节点，并且索引是按顺序进行存放的，所以可以很快的进行范围的查询。

      

3.mysql数据库的引擎

  1）myisam

      myisam引擎在本地生成三个文件，后缀分别为*.frm,*.MYI,*.MYD,   frm文件是创建的表结构，MYI是索引文件，MYD是数据文件

      不支持事务操作。

      非聚集索引：索引和数据没有绑定在一起

 2）innodb

      innodb引擎在本地生成两个文件，后缀分别为*.frm,*.ibd,  frm 文件是创建的表结构，ibd是文件包含了索引以及数据

     支持事务操作。

      聚集索引：索引和数据绑定在一起

4.使用自增的整型作为主键索引

    使用整型而不是uuid这种类型，因为在遍历比较的时候，整型比字符串类型速度更快

    使用自增长，能够更快的生成b+树，性能能够得到提升。