MYSQL 存储引擎与索引

目录

一、查看mysql 支持的引擎:

二、常用引擎特点：

 三、索引优缺点

优点：

缺点：

技巧：

四、B+树模型

        1.b+树简介

        2.模拟b+树与表

        3.InnoDB b+树性能分析

五、聚簇索引

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一、查看mysql 支持的引擎:

SHOW ENGINES; 常用的引擎 InnoDB、Myisam、Memrory

二、常用引擎特点：

1. InnoDB
   1. InnoDB 支持外键
   2. InnoDB在3.23后就支持，在5.5后成为默认存储引擎
   3. InnoDB支持事务，可确保事务完整提交和回滚
   4. InnoDB支持行级锁。
   5. InnoDB对内存较多。（页缓存）
   6. 支持崩溃恢复。（binlog）
   7. 聚簇索引，主键与数据存在一起，叶子节点上就是完整的数据记录。
2. Myisam
   1. 不支持事务、不支持外键、锁粒度为表级。
   2. 不支持崩溃恢复。
   3. count(*)很快，因为在数据表中有专门字段来记录记录数。
   4. 索引与数据分开存储，主键b+树的叶子结点除主键外，其余的数据都是指针，指向数据文件中的记录指针。
3. Memory
   1. 内存数据库
   2. 储引擎为Hash表。
   3. 擅长等值与非等值查找。
   4. 不支持范围查找与通配LIKE。
4. 如何选择InnoDB与Myisam
   1. 如果查询较多，更新、插入较少，则使用myisam。myisam是索引与数据分开存储，它会将索引全部加载到内存中，所以查找记录快。
   2. 然而大多数情况还是使用InnoDB。

 三、索引优缺点

1. 优点：

   1. 提高数据检索效率，从而降低IO成本。
   2. 通过建唯一索引，可以让表的字段具有唯一性。
   3. 加速表的连接，当要连接的字段上有索引时，连接时会更快。
   4. group by、order by 更快，因为建好为索引天生有序。

2. 缺点：

   1. 创建索引和维护索引都比较耗时，且随着数据量增加，这个成本在上升。
   2. 索引需要额外空间，即单独的索引文件。
   3. 更新表的速度下降。

3. 技巧：

   1. 当需要插入大量数据时，可以先删除表上的索引，当插入完成时，再建立索引，这样比一边插入数据一边维护索引速度快！

四、B+树模型

        1.b+树简介

        InnoDB与Myisam引擎都是通过b+树实现。b+树时多叉树，每个非叶子节点的扇出数在 几十、几百、甚至几千 不等。这就造就了b+数的形状一定是矮且胖的。这个形状有利于将更多的数据存放在一个页（一个页默认16KB）中，且磁盘IO的次数不会很高。

        b+树的非叶子节点不存放数据，只存放索引，真正的数据都存放在叶子节点中。b+树按索引升序或降序排序，所以很适合范围查找。

        2.模拟b+树与表

        下面假设表创建一张表user：

CREATE TABLE USER(
id INTEGER PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
age INTEGER,
NAME VARCHAR(20)
);

       然后插入数据：

INSERT INTO USER
VALUES(1,4,'a'),
(2,4,'b'),
(3,5,'a'),
(4,6,'d'),
(5,1,'b'),
(6,2,'c'),
(7,20,'z'),
(8,32,'b'),
(9,5,'a'),
(10,1,'f'),
(11,5,'b'),
(12,5,'a');

  那么按InnoDB引擎，聚簇索引就可能长下面这个样子，仅模拟。（真实情况下，只需一个页就能存下这点数据）。

record_type:表示记录类型：0普通记录、1目录项记录 、 2最小记录、3最大记录

next_record:表示记录的下一个记录，相当于指针。

select * from user where id=5;在b+树中的查询过程可能是：

首先在根节点中查找，发现第一条记录中最小的id=1,第二条记录最小id=7,由于叶子节点的id一定递增，所以id=5的记录可能在编号为5的页中，然后将页5加载到内存中，同样的判断方法，发现id=5的记录可能在编号为2的页中，将页2加载到内存中，然后遍历查找id=4的记录，匹配到，然后获取这条记录。

        3.InnoDB b+树性能分析

        由于一个页默认大小16KB（目录页或数据页），则假设1KB的空间全部用于控制字段，15KB用于存放记录。又假设每条记录150B。则这么算下来叶子结点可以存100条记录，目录节点可以存约1000条记录。

        注：根节点一般都常驻内存。

        当b+树有一层时：记录数为100条，零次磁盘io。

        当b+树有二层时：记录数为1000*100条，一次磁盘io。

        当b+树有三层时：记录数为1000*1000*100条，两次磁盘io。

        当b+树有四层时：记录数为1000*1000*1000*100条，三次磁盘io。

由于开发中，当mysql InnoDB表操作千万级时，就需要分表，可见一般的磁盘io不会超过2次。

五、聚簇索引

       聚簇索引是基于主键，索引即数据，数据即索引。不需要显示index 创建。非聚簇索引：基于非主键。

        聚簇索引优点：

                1.数据访问更快

                2.聚簇索引对于基于主键的查询、排序速度更快。

                3.在一定范围内，节省IO操作。

        聚簇索引缺点：

                1.需要按主键顺序插入，否则出现页分裂，一般建议ID自增，auto_increment、

                2.更新主键代价高，会移动行的位置，因此一般不更新。

         Mysql中，目前只有InnoDB支持聚簇索引。Myisam 不支持。