java八股文面试[数据库]——自适应哈希索引

曾经终败给现在 2024-03-08 08:07 232阅读 0赞

自适应Hash索引（**Adatptive** Hash Index，内部简称**AHI**）是InnoDB的**三大特性之一**，还有两个是 Buffer Pool简称BP、**双写缓冲区**（Doublewrite Buffer）。

1、自适应即我们**不需要自己处理**，当InnoDB引擎根据**查询统计**发现某一查询满足hash索引的数据结构特点，就会给其建立一个hash索引；

2、hash索引底层的数据结构是**散列表（Hash表）**，其数据特点就是比较适合在**内存中使用**，自适应Hash索引存在于InnoDB架构中的**缓存中**（不存在于磁盘架构中），见下面的InnoDB架构图。

3、自适应hash索引只适合**搜索等值的查询**，如select \* from table where index\_col='xxx'，而对于其他查找类型，如**范围查找**，是**不能使用**的；

![image.png][]

Adaptive Hash Index是针对**B+树Search Path的优化**，因此所有会涉及到Search Path的操作，均可使用此Hash索引进行优化.

![image.png][image.png 1]

根据**索引键值**(前缀)快速定位到叶子节点满足条件记录的Offset，减少了B+树Search Path的代价，将B+树从Root节点至Leaf节点的路径定位，优化为Hash Index的**快速查询**。

InnoDB的自适应Hash索引是**默认开启**的，可以通过配置下面的参数设置进行关闭。

innodb_adaptive_hash_index = off

自适应Hash索引**使用分片进行实现**的，分片数可以使用配置参数设置：

innodb_adaptive_hash_index_parts = 8

###### 索引的**资源消耗分析** ######

###### 1、索引三大特点 ######

小：只在一个到多个列建立索引  
有序：可以快速定位终点  
有棵树：可以定位起点，树高一般小于等于3

2、索引的**资源消耗点**

树的**高度**，顺序访问索引的数据页，索引就是在**列上**建立的，数据量非常小，在内存中；  
数据之间**跳着访问**  
索引往表上跳，可能需要访问表的数据页很多；  
通过索引访问表，主**键列**和**索引的有序度**出现严重的不一致时，可能就会产生大量**物理读**；  
资源消耗最厉害：通过索引**访问多行**，需要从表中取多行数据，如果**无序的话**，来回跳着找，跳着访问，物理读会很严重。

###### 自适应hash索引原理 ######

1、原理过程

![在这里插入图片描述][watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAc3RvbmVfbWlu_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
Innodb**存储引擎**会监控对表上**二级索引的查找**，如果发现某二级索引**被频繁访问**，二级索引成为热数据，建立哈希索引可以带来速度的提升

**经常访问**的二级索引数据会自动被生成到hash索引里面去(最近连续被**访问三次的数据**)，自适应哈希索引通过**缓冲池的B+树构造而来**，因此建立的速度很快。  
特点

1、无序，没有树高

2、降低对二级索引树的频繁访问资源

索引树高<=4，访问索引：访问树、根节点、叶子节点

3、自适应

缺陷

1、hash自适应索引会**占用innodb buffer pool**；

2、自适应hash索引只适合搜索**等值的查询 例如=， <=>，in**，如 select \* from table where index\_col='xxx'，而对于其他查找类型，如范围查找，是不能使用的；

3、**极端情况下**，自适应hash索引才有比较大的意义，可以降低逻辑读。

4、无法用于排序

5、有冲突可能

6、MySQL自动管理，人为无法干预。

自适应hash索引原理  
  InnoDB存储引擎会监控对表上索引的查找，如果观察到建立哈希索引可以带来速度的提升，则建立自适应哈希索引，实现本质上就是一个哈希表：从某个检索条件到某个数据页的哈希表。

索引使用**大于17次**  
  AHI是为某个索引树建立的（当该索引树层数过多时，AHI才能发挥效用）。如果某索引只被使用一两次，就为之建立AHI，会导致AHI**太多，维护成本高于收益**。当某一索引使用次数大于17次时，即通过筛选。

hash info使用次数大于100  
  对使用次数大于17次的索引建立hash info，hash info是用来描述**一次检索的条件**与**索引匹配**程度。建立AHI时，就可以根据匹配程度，抽取数据中匹配的部分，作为AHI的键。当hash info使用次数大于100代表该hash info为**经常使用的hash info**。

hash info结构:匹配索引**列数**，下一列匹配**字节数**，是否从左匹配。  
hash info命中页数据**大于1/16**  
  果我们为表中所有数据建立AHI，那AHI就**失去了缓存的意义**，所以要找出该索引树上经常使用的**数据页**，通过该步骤筛选后就可以开始建立hash 索引。

知识来源：马士兵教育

[【MySQL】Innodb三大特性之(自适应hash索引)\_提供自适应hash 索引\_redstone618的博客-CSDN博客][MySQL_Innodb_hash_hash _redstone618_-CSDN]

[Adaptive Hash Index(自适应hash索引)\_自适应哈希索引\_\_梓杰\_的博客-CSDN博客][Adaptive Hash Index_hash_-CSDN]

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[MySQL_Innodb_hash_hash _redstone618_-CSDN]: https://blog.csdn.net/MortShi/article/details/122526286
[Adaptive Hash Index_hash_-CSDN]: https://blog.csdn.net/qq_42979842/article/details/108041608