學習任何技術，首先我們要知道怎么用，熟練之后再探究其原理，最后再根據業務進行優化。?——船長

MySQL的索引有哪些？

主鍵索引：表的主鍵列會默認添加索引，索引中保存了該行記錄的所有數據唯一索引(upique)：該列的所有值必須唯一普通索引(normal)：普通列的一種索引聚合索引：是普通索引中的一種，但是它是由多個列組成的索引

索引怎么用？

假設我們有幾張表，如下

使用navicat設計學生student表，并添加索引如下

1、主鍵索引

mysql會為每個表的主鍵自動添加索引，在其索引樹的葉子節點中，保存著主鍵所在行的所有數據，這個后面會講。也就是說只要找到主鍵，就代表找到了該行記錄，所以使用了主鍵索引速度會比較快

2、唯一索引

唯一索引對應的列，其數據不可重復，這點相當于主鍵，不同的是其索引樹的葉子節點保存的不是所在行的所有數據，而是該列的值，查詢速度比主鍵慢一些

3、普通索引

普通索引就沒什么好說了，其值可以重復，而且索引樹葉子節點保存的就是該列的值，而不是整行數據

4、聚合索引

當需要聯合幾個字段去查詢時，使用聚合索引的速度會比多個普通索引快，因為每個索引對應一棵索引樹，多個普通索引，雖然都用上了索引，但是要遍歷好幾個索引樹，而使用聚合索引只需遍歷一棵索引樹

如果對索引樹一點了解都沒有的同學，可以先看看下面的分析，再回過頭來理解一下這四種索引，必然會有煥然一新的感覺

索引的底層結構是什么？

索引底層結構分為全文索引、哈希索引、B+樹索引全文索引：只有MyISAM引擎支持，不作介紹哈希索引：計算索引列的hashCode，并將其存在索引中，如果出現沖突，就以鏈表的形式存儲，類似hashMap結構B+樹索引：

將索引列的值排序，并放入索引樹中的指定位置(Mysql默認的索引結構)

哈希索引的原理

hash是一種key-value形式的數據結構，哈希索引是以索引列的hashCode為鍵，數據行的地址指針為值形成的一種索引，它是一塊非常緊湊的地址空間，可以將其視為數組

如果我們要查詢【劉備】，那么先通過計算哈希碼hashCode(劉備)=002得到，然后在哈希索引中找到key=002的位置，拿到真正保存數據的磁盤地址311，再去找到數據行。

可見這里查找了兩次，第一次是根據hashCode找到地址，第二次是根據地址找到數據行，但是這種查詢速度是非常快的，因為它沒有去遍歷每一條數據行，而是通過hashCode直接找到數據行的磁盤地址。

那如果發生hash沖突怎么辦呢？例如關羽和張飛的hashCode都等于010，這時候就會將張飛接在關羽的后面，形成一種鏈式結構，然后在關羽的下一個地址指針中保存張飛的地址。

當查找【張飛】時，通過hashCode(張飛)=010找到地址45，再通過地址找到了關羽，通過判斷姓名【張飛】!=【關羽】，于是通過下一個地址指針46繼續查找，第二次就找到了張飛。

這種解決沖突的方式稱之為鏈地址法。所以哈希索引的結構就是數組+鏈表的形式，與hashMap雷同，但是當沖突太多導致鏈表很長時，操作數據的時候還是會一直遍歷鏈表才能找到數據，這就會影響性能。

大家可以通過哈希索引的結構，再根據自己平時寫sql用到的條件，思考一下他有什么優缺點，我將在文末進行總結。

B+樹索引原理

B+樹的演變

二叉樹 ——> 二叉搜索樹 ——> 平衡二叉樹 ——>B樹 ——>B+樹

在這里對二叉樹等結構不做深入介紹，后續的算法章節會詳細介紹，只簡單介紹B樹和B+樹。

什么是B樹？

基本定義：

1、根節點至少有兩個子節點

2、葉子節點都在同一高度

3、如果非葉子節點有n個關鍵字，那么他有n+1個子節點，且這n個節點遞增排列

什么是B+樹？

B+是由B樹演變而來的，所以它具有B樹的所有特性，另外還有兩點

1、B+樹的非葉子節點只存關鍵字，不存放數據

2、B+樹的葉子節點之間用指針相連，是一個雙向鏈表

MySQL中的B+樹索引

我們用上面的student表來看B+樹是如何存儲索引的，假設在student表中添加以下幾條數據

上面我們已經為其添加了索引，現在student中的所有索引如下

id：主鍵索引，默認創建的

code：唯一索引

class_id：普通索引

name_class：name列和class_id列的聚合索引

id索引的B+樹索引結構

由此可知，主鍵索引的葉子節點存儲了整行的記錄，所以使用了主鍵索引的sql查詢速度是非常快的。

唯一索引和普通索引一樣，只不過該索引的值是唯一的，不會出現重復值

普通列class_id的索引樹

可見其葉子節點保存的是其行記錄中的id，我們看下面兩條sql有何不同

sql1：select * from tb_student where class_id=834

sql2：select id from tb_student where class_id=834

看似一樣，實則不然。第一條sql查詢的是整行記錄，而行記錄是保存在主鍵的索引樹中的，所以其查詢步驟是：根據普通索引class_id的索引樹找到葉子節點，獲得行記錄id，然后根據id去主鍵索引樹中取出整

行記錄這個查詢過程就稱之為回表，可見回表會降低查詢效率

而第二條sql查詢的就是id，class_id的索引樹葉子節點保存的就是id的值，那么不需要去主鍵索引樹取值了，直接將id返回即可，所以效率較前者高。(看到這里大家應該能想到為什么需要聚合索引了)

知其然，知其所以然，必百戰百勝。

聚合索引的樹結構

為了數據能夠直觀一點，我們新增一個聚合索引

其索引樹如下

聯合索引中的第一個索引是classid，那么索引樹會先根據class_id去排序，而后再依次根據后面的索引列排序。所以聯合索引的最左原則就可以在此體現了。

SELECT * FROM tb_student where class_id=18 and id=834

對于上面這條語句，他有兩個索引可以走，第一是聯合索引id_class，第二個是主鍵索引id，拿到底會走哪一條呢？答案是主鍵索引

注意：聯合索引和主鍵索引同時存在時，優先走主鍵索引

為什么呢？這是mysql采用的優化策略，因為主鍵索引可以直接查出整行數據，所以不管你select *還是select 其他字段我都能滿足，而走聯合索引且select *時還會涉及到一次回表操作

總結

哈希索引的優缺點

優點：

1、查詢速度快

2、維護索引的成本相對較低

缺點：

1、無法進行范圍查詢，因為是通過計算元素的hashCode定位查找的，像age>50這種范圍查找是無法使用哈希索引的

2、無法通過索引排序，哈希的最大特點就是散列分布，幾乎毫無規律，所以無法排序

B+樹索引的優缺點

優點：

1、索引樹一般2-4層，查詢效率高，IO消耗少

2、支持各種范圍查詢

3、支持索引排序

缺點：

1、維護索引樹的代價高

2、索引太多所占的空間也會變大

總結

以上是生活随笔為你收集整理的mysql专区_MySQL-技术专区-详解索引原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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