MySQL索引总结，面试总会出现的题。

た入场券 2022-11-27 00:56 212阅读 0赞

## MySQL索引 ##

*  **MySQL索引**使用的数据结构主要有**BTree索引** 和 **哈希索引** 。对于哈希索引来说，底层的数据结构就是哈希表，因此在绝大多数需求为单条记录查询的时候，可以选择哈希索引，查询性能最快；其余大部分场景，建议选择BTree索引。
    
     *  MySQL的BTree索引使用的是B树中的B+Tree，但对于主要的两种存储引擎的实现方式是不同的。
    
     *  **MyISAM:** B+Tree叶节点的data域存放的是数据记录的地址。在索引检索的时候，首先按照B+Tree搜索算法搜索索引，如果指定的Key存在，则取出其 data 域的值，然后以 data 域的值为地址读取相应的数据记录。这被称为“非聚簇索引”。
     *  **InnoDB:** 其数据文件本身就是索引文件。相比MyISAM，索引文件和数据文件是分离的，其表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构，树的叶节点data域保存了完整的数据记录。这个索引的key是数据表的主键，因此InnoDB表数据文件本身就是主索引。这被称为“聚簇索引（或聚集索引）”。而其余的索引都作为辅助索引，辅助索引的data域存储相应记录主键的值而不是地址，这也是和MyISAM不同的地方。**在根据主索引搜索时，直接找到key所在的节点即可取出数据；在根据辅助索引查找时，则需要先取出主键的值，再走一遍主索引。** **因此，在设计表的时候，不建议使用过长的字段作为主键，也不建议使用非单调的字段作为主键，这样会造成主索引频繁分裂。**

**索引思维导图** ：[索引导图][Link 1]（图片太大，下载到自己桌面吧）。

## 为什么使用索引？ ##

*  通过**创建唯一性索引， 可以保证数据库表中每一行数据的唯一性**。
 *  **可以大大加快数据的检索速度**(**大大减少的检索的数据量**)，这也是创建索引的**最主要的原因**。
 *  **帮助服务器避免排序和临时表**
 *  **将随机IO变为顺序IO**
 *  可以**加速表和表之间的连接**，特别是在**实现数据的参考完整性方面特别有意义**。

## 索引这么多优点，为什么不对表中的每个列创建一个索引呢? ##

*  当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。
 *  索引需要占物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间，如果要建立聚簇索引，那么需要的空间就会更大。
 *  创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加。

## Mysq|索引主要使用的两种数据结构 ##

**哈希索引**  
对于哈希索引来说，底层的数据结构就是哈希表，因此在绝大多数需求为单条记录查询的  
时候，可以选择哈希索引，查询性能最快:其余大部分场景，建议选择BTree索引。  
**B+树索引**  
Mysql的BTree索弓|使用的是B树中的B+ Tree。但对于主要的两种存储引擎(MylSAM和  
InnoDB)的实现方式是不同的。  
**两种索引的适用场景：**

*  如果是单条记录的查询，哈希索引是最佳的选择，但实际上日常的需求中我们多数是多条记录的查询，b+树索引有序，并且叶子节点指针相连，相对之下就比哈希索引快多了，我们一般情况下多数是区间查找，我们遍历所有叶子节点就能得到所有的数据，并且在大量数据需要装入内存时，b+树索引支持分批加载，同时树的高度较低，提高查找效率。

## 覆盖索引介绍 ##

*  **如果一个索引包含(或者说覆盖)所有需要查询的字段的值**，我们就称之为”**覆盖索引**"。我们知道在InnoDB存储引擎中，**如果不是主键索引，叶子节点存储的是主键+列值**。**最终还是要”回表”**，也就是要通过主键再查找一-次。 这样就会比较慢。
 *  **覆盖索引就是把要查询出的列和索引是对应的，不做回表操作**!  
    **使用示例：**
 *  现在我创建了索引l(username,age),在查询数据的时候:

select username , age from user where username = 'Java' and age= 22

*  要查询出的列在叶子节点都存在!所以，就不用回表。

## 选择索引和编写利用这些索引的查询的3个原则 ##

*  1.**单行访问是很慢的**。特别是在机械硬盘存储中(SSD的随机I/O要快很多，不过这一点仍然成立)。**如果服务器从存储中读取一 个数据块只是为了获取其中一行，那么就浪费了很多工作。最好读取的块中能包含尽可能多所需要的行。** **使用索引可以创建位置引，用以提升效率**。
 *  2.**按顺序访问范围数据是很快的，这有两个原因**。
    
     *  第一，**顺序I/O不需要多次磁盘寻道，所以比随机I/O要快很多(特别是对机械硬盘)**。
     *  第二，**如果**服务器能够**按需要顺序读取数据**，**那么就不再需要额外的排序操作，并且GROUPBY查询也无须再做排序和将行按组进行聚合计算了**。
 *  3.**索引覆盖查询是很快的**。如果一个**索引包含了查询需要的所有列，那么存储引擎就不需要再回表查找行**。这避免了大量的单行访问，而上面的第1点已经写明单行访问是很慢的。

简单来说：**一次查询尽量读取多的行数。最好按顺序访问范围数据，速度是很快的，因为避免了多次寻道操作，可以不需要额外的排序操作，建立覆盖索引时，避免回表再查。**

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