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MySQL
[转载]mysql 索引介绍
叶秋
发布于 17/08/06 15:37
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网上看到一篇介绍mysql索引的文章，觉得不错，就分享到这里一起学习。 ### 什么是索引？ 认识索引是什么东西非常关键，一个非常恰当的比喻就是书的`目录页`与书的`正文内容`之间的关系，为了方便查找书中的内容，通过对内容建立`索引`形成`目录`。因此，首先你要明白的一点就是，索引它也是一个文件，它是要占据物理空间的。 比如对于MyISAM存储引擎来说: - .frm后缀的文件存储的是表结构。 - .myd后缀的文件存储的是表数据。 - .myi后缀的文件存储的就是索引文件。 如下图所示:  对于InnoDB 存储引擎来说: - .frm后缀的文件存储的是表结构。 - .ibd后缀的文件存放索引文件和数据(需要开启innodb_file_per_table 参数) 如下图所示:  因此，当你对一张表建立索引时，索引文件的大小也会改变，当你数据表中的数据因为增删改变化时，索引文件也会变化的，只不过MySQL会自动维护索引，这个过程不需要你介入，这也是为什么不恰当的索引会影响MySQL性能的原因。 ### 总结: 1. 索引是按照特定的`数据结构`把数据表中的数据放在`索引文件`中，以便于快速查找； 2. 索引存在于磁盘中，会占据物理空间。 ### 索引的类型 上面说到，索引文件时按照不同的`数据结构`来存储的，数据结构的不同也产生了不同的索引类型，常见的索引类型包括: 1. **B-Tree索引** 2. **哈希索引** 3. **空间数据索引(R-Tree)** ### 全文索引下面做一一介绍: **1.B-Tree索引** **B-Tree**索引是最常用的一种索引，如果没有指定特定的类型，那么多半就是`B-Tree`索引，事实上，很多搜索引擎使用的是它的变种`B+Tree`，这是对`B-Tree`的一个优化，如果需要详细了解，可以参考数据结构方面的书籍，这里不做详细探讨。以下统称为`B-Tree`索引。 绝大多数的存储引擎，比如`MyISAM`和`InnoDB`都支持这种索引，因此说它是应用最广泛，最常用的一种索引方式，但是不同的存储引擎在具体实现时会稍有不同，比如MyISAM会使用前缀压缩的方式对索引进行压缩，`InnoDB`则不会。 下图展示了`B-Tree`索引是如何存储被索引的数据的:  > **说明:** 1. 左图是一个包含三列的数据表，右图则展示了数据是如何被索引的。<br> 2. 可以看出B-Tree是对索引列是按照顺序存储的，每个叶子节点指向被索引的数据，这也是B-Tree索引支持范围查找数据的原因。 **2. 哈希索引** 相比于`B-Tree`索引，哈希索引的实现就比较简单了，它是基于哈希表来实现的，对于要索引的列，存储引擎会计算出一一对应的`哈希码`，然后把哈希码存放在哈希表中作为`key`，`value`值是指向该行数据的指针。 下图是简单的原理展示:  > 说明: 1. 左边紫色图表示一个二列的数据表。<br> 2.中间表示对fname列进行哈希索引，计算出哈希值。<br> 3.右边绿色图表示把生成的哈希值存放于哈希表中。 当我们执行以下查询时: ```sql select * from testTable where fname = "mary"; ``` MySQL会首先计算查询条件`mary`的哈希值，然后到哈希表中去找该哈希值，如果找到了根据对应的指针也就找到了需要寻找的数据行。 **哈希表的优势与限制:** **- 优势**: 只需比对哈希值，因此速度非常快，性能优势明显； **- 限制:** 1. 不支持任何范围查询，比如`where price > 150`，因为是基于哈希计算，支持等值比较。 2. 哈希表是无序存储的，因此索引数据无法用于排序。 3. 主流存储引擎不支持该类型，比如`MyISAM`和`InnoDB`。哈希索引只有`Memory`, `NDB`两种引擎支持。 因此，哈希索引虽然速度快，但其实使用很受限，只适用于某些特殊的场合。 **3. 空间数据索引(R-Tree)** 空间索引可用于地理数据存储，它需要`GIS`相关函数的支持，由于MySQL的`GIS`支持并不完善，所以该索引方式在MySQL中很少有人使用。 **4. 全文索引** 全文索引主要用于海量数据的搜索，比如淘宝或者京东对商品的搜索，你不可能使用`like`进行模糊匹配吧，MySQL从5.6开始支持InnoDB引擎的全文索引，功能没有专业的搜索引擎比如`Sphinx`或`Solr`丰富，如果你的需求比较简单，可以尝试一下MySQL的全文索引，否则建议使用专业的搜索引擎。(中文好像不支持全文索引) ### 总结: 1. B-Tree索引使用最广泛，主流引擎都支持。 2. 哈希索引性能高，适用于特殊场合。 3. R-Tree不常用。 4. 全文索引适用于海量数据的关键字模糊搜索。 ### 索引和存储引擎之间的关系 上面讲述了索引有不同的类型，存储引擎也有不同的类型，那么索引和存储引擎之间有什么关系呢？ 首先你需要知道，在MySQL中，索引是在存储引擎中实现的，并不是所有的存储引擎都支持所有的索引类型，比如哈希索引，MyISAM和InnoDB是不支持的；同样，即使对于同一类型的索引，不同的存储引擎实现的方式也可能是不同的，比如MyISAM和`InnoDB`对`B-Tree`索引，具体的实现是有差别的。 **总结:** 1. 不同的存储引擎可能支持不同的索引类型； 2. 不同的存储引擎对同一中索引类型可能有不同的实现方式。 **B-Tree索引与唯一索引，主键索引，普通索引的关系** 最开始对`B-Tree`索引与唯一索引，主键索引，普通索引这几种索引的关系很模糊，网上也没搜索到相关的资料，以为他们的关系是并列的，其实并不是，`B-Tree`只是底层的算法实现，唯一索引，主键索引，普通索引都是基于`B-Tree`索引算法的，只不过又有各自的特点。 通过下图也可看出这种关系:  至于唯一索引，主键索引，普通索引之间的区别，下面补充一下: 1. **主键索引**:数据列不允许重复，不允许为`NULL`.一个表只能有一个主键。 2. **唯一索引**:数据列不允许重复，允许为`NULL`值，一个表允许多个列创建唯一索引。 2. **普通索引**:基本的索引类型，没有唯一性的限制，允许为`NULL`值。 > 原文链接：https://segmentfault.com/a/1190000010264071
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叶秋
知我者谓我心忧，不知我者喋喋不休。
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