MySQL索引小结

索引的作用

索引的出现其实就是为了提高数据查询的效率,用于快速找出在某个列中有一特定值的行。

索引的常见模型

实现索引的方式却有很多种,常见的索引模型有哈希表有序数组搜索树

  • 哈希表:键 - 值(key - value)
    • 哈希的思路:把值放在数组里,用一个哈希函数把 key 换算成一个确定的位置,然后把 value 放在数组的这个位置
    • 哈希冲突的处理办法:链表
    • 适用场景:只有等值查询的场景
  • 有序数组:按顺序存储。
    • 查询用二分法就可以快速查询,时间复杂度是:O(log(N))
    • 优点:在等值查询和范围查询场景中的性能就都非常优秀
    • 缺点:往中间插入一个记录就必须得挪动后面所有的记录,更新效率低
    • 适用场景:静态存储引擎。
  • 二叉搜索树
    • 特点:每个节点的左儿子小于父节点,父节点又小于右儿子
    • 查询时间复杂度: O(log(N))
    • 更新时间复杂度: O(log(N))
    • 适用场景:数据库存储大多不适用二叉树,因为树高过高,会适用 N 叉树

InnoDB 中的索引模型

在 InnoDB 中,表都是根据主键顺序以索引的形式存放的,这种存储方式的表称为索引组织表。InnoDB 使用了 B+ 树索引模型,所以数据都是存储在 B+ 树中的。

索引类型:主键索引、非主键索引

  • 主键索引的叶子节点存的是整行的数据(聚簇索引)
  • 非主键索引的叶子节点内容是主键的值(二级索引)
  • 区别:主键索引只要搜索 ID 这个 B+Tree 即可拿到数据。普通索引先搜索索引拿到主键值,再到主键索引树搜索一次(回表)

索引维护

  • 一个数据页满了,按照 B+Tree 算法,新增加一个数据页,叫做页分裂,会导致性能下降。空间利用率降低大概 50%。
  • 当相邻的两个数据页利用率很低的时候会做数据页合并,合并的过程是分裂过程的过程。
  • 从性能和存储空间方面考量,自增主键往往是更合理的选择。

覆盖索引

回到主键索引树搜索的过程,我们称为回表

如果查询条件使用的是普通索引(或是联合索引的最左原则字段),查询结果是联合索引的字段或是主键,不用回表操作,直接返回结果,减少 IO 磁盘读写读取正行数据

最左前缀

联合索引的最左 N 个字段,也可以是字符串索引的最左 M 个字符

联合索引

根据创建联合索引的顺序,以最原则进行 where 检索,比如(age,name)以 age=1 或 age= 1 and name=‘张三’可以使用索引,单以 name=‘张三’ 不会使用索引,考虑到存储空间的问题,还请根据业务需求,将查找频繁的数据进行靠左创建索引。

索引下推

like 'hello%’and age >10 检索,MySQL5.6 版本之前,会对匹配的数据进行回表查询。5.6 版本后,会先过滤掉 age<10 的数据,再进行回表查询,减少回表率,提升检索速度