Mysql索引的用途与工作原理

Mysql索引的介绍

  索引（index）是帮助Mysql高效获取数据的有序数据结构。
  在数据之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据，这样，就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。

索引的优缺点：

• 优点：
    ① 极大提升数据查找效率，降低数据库的IO成本；
    ② 通过索引对数据进行排序，降低数据排序成本，降低CPU消耗。
• 缺点：
    ① 需要额外的空间用于存储索引；
    ② 会降低表的更新效率：因为索引需要不断维护，保证索引有效，消耗一定的时间成本。

Mysql索引语法

• 创建索引

CREATE [UNIQUE|FULLTEXT] INDEX index_name ON table_name（index_col_name,....）;

• 查看索引

SHOW INEX FROM table_name;

• 删除索引

DROP INDEX index_name ON table_name; 

索引的类型

  索引是在数据库的存储引擎层实现的，所以不同的引擎，索引的实现并非一样，主要包含以下几种：

1. B+Tree索引，最常见的索引类型，大部分引擎都支持B+Tree索引；
2. Hash索引，使用哈希表实现，只有精确匹配索引列的查询才有效，不支持范围查询；
3. R-Tree（空间索引），是MyISAM引擎的一个特殊索引类型，主要用于地理空间数据类型，通常较少使用；
4. Full-text（全文索引），是一种通过建立倒排序索引，快速匹配文档的方式，类似于Lucene，Solr，Es。
   

• B树结构示意图
  

• B+树结构示意图
  

• Mysql索引结构示意图
    Mysql索引数据对传统B+Tree进行了优化，增加了一个指向相邻叶子结点的链表指针，形成了带有序指针的B+Tree，提高区间访问性能
  

• hash索引
    hash索引就是采用一定的hash算法，将键值换算成新的hash值，映射到对应的槽位上，然后存储在hash表中。
    如果两个（或多个）键值，映射到同一个槽位上，它们就产生了hash冲突（也称hash碰撞），可以通过链表来解决。
    hash索引存储引擎支持：Mysql中支持hash索引的是Memory引擎，而InnoDB中具有自适应hash功能，hash索引是存储引擎根据B+Tree索引在指定条件下自动构建的。

• hash索引的特点
    ①hash索引智能用于对等比较（=，in），不支持范围查询（between，>，<，…）；
    ②无法利用索引完成排序操作；
    ③查询效率高，通常只需要一次检索即可，效率通常高于B+Tree索引。

思考： 为什么InnoDB引擎选择使用B+Tree索引结构？
  ① B+Tree查找效率高，时间复杂度为Ologn
  ② 在Mysql中，一个结点存一个页，页的最大储存16K数据，而B+Tree的根节点只存索引数据，相对于BTree，B+Tree在一页中可以存放更多的数据，树的层级将会更少。这样一来则可以极大地利用磁盘IO缓存，减少磁盘IO次数，加快数据查找效率；
  ③ B+Tree支持范围查询。

索引的分类

• InnoDB引擎，根据索引的存储形式可分为两类：
  
• 聚集索引和二级索引执行SQL语句视图
  
• 二级索引的工作原理：
    ①通过二级索引找到对应主键值；
    ②通过主键值搜索聚集索引拿到具体的行数据。
  

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