MySQL聚簇索引和非聚簇索引 通俗易懂

聚集索引

（Clustered Index）是指数据表的记录按照索引的顺序进行物理存储。也就是说，表中的数据行和索引行一起存储，并且数据行的顺序与索引的顺序相同。聚集索引的特点是索引的叶节点包含了实际的数据行。
在 MySQL 中，InnoDB 存储引擎默认使用聚集索引。InnoDB 表必须有一个聚集索引，如果没有显式定义主键，InnoDB 会选择一个唯一的非空索引作为聚集索引。如果没有这样的索引，InnoDB 会自动生成一个隐藏的聚集索引。

特点

1. 物理顺序存储：数据行按照索引键的顺序存储在数据页中。
2. 叶节点包含数据：聚集索引的叶节点包含了实际的数据行。
3. 只能有一个：每个数据表只能有一个聚集索引，因为数据行只能按一种顺序存储。

优点

1. 查询效率高：对于基于聚集索引的范围查询和排序操作，效率较高，因为数据行是按索引顺序存储的。
2. 覆盖索引：在某些查询中，聚集索引可以充当覆盖索引，从而减少读取数据的次数。

缺点

1. 插入速度较慢：在插入新记录时，可能需要移动大量数据行以保持索引顺序。
2. 更新代价高：更新聚集索引键值时，可能导致数据行的重新排序。
3. 占用更多存储空间：由于数据行和索引一起存储，可能占用更多的存储空间。

示例

假设有一个表employees，包含以下列：

CREATETABLE employees (
    emp_id INTPRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    hire_date DATE
) ENGINE=InnoDB;

在这个表中，emp_id是主键，并且默认情况下，InnoDB 会将emp_id列作为聚集索引。数据行将按照emp_id的顺序存储。

使用注意

• 选择合适的列：选择频繁用于查询、排序和范围查询的列作为聚集索引的键。
• 避免频繁更新的列：避免选择那些频繁更新的列作为聚集索引键，以减少维护成本。

非聚集索引

**（Non-Clustered Index），也称为辅助索引或二级索引，是指索引的叶节点不包含实际的数据行，而是包含指向数据行的指针（通常是聚集索引键）。非聚集索引的主要作用是加速特定列上的查询操作，而不改变数据行的物理存储顺序。记录的物理顺序与逻辑顺序没有必然的联系。

特点

1. 独立于数据存储顺序：非聚集索引不会改变数据行的物理存储顺序，数据行的顺序由聚集索引决定。
2. 叶节点包含指针：非聚集索引的叶节点存储的是指向实际数据行的指针（如聚集索引键），而不是数据行本身。
3. 可以有多个：一个表可以有多个非聚集索引，每个非聚集索引加速不同列上的查询操作。

优点

1. 加速查询：非聚集索引可以显著加速特定列上的查询操作，特别是那些经常出现在 WHERE 子句中的列。
2. 多样性：可以在多个列上创建非聚集索引，以满足不同查询需求。

缺点

1. 占用空间：非聚集索引需要额外的存储空间来维护索引结构。
2. 维护成本：在插入、更新和删除操作时，需要维护非聚集索引，可能会增加开销。

示例

假设有一个表employees，包含以下列：

CREATETABLE employees (
    emp_id INTPRIMARY KEY,
    first_name VARCHAR(50),
    last_name VARCHAR(50),
    hire_date DATE
) ENGINE=InnoDB;

在这个表中，emp_id是聚集索引。如果我们在last_name列上创建一个非聚集索引：

CREATE INDEX idx_last_name ON employees(last_name);

查询示例

假设我们执行以下查询：

SELECT*FROM employees WHERE last_name ='Smith';

MySQL 会使用idx_last_name非聚集索引来查找last_name为 ‘Smith’ 的记录。非聚集索引的叶节点包含指向实际数据行的指针（即emp_id），MySQL 会根据这些指针访问实际的数据行。