MySQL聚簇索引和非聚簇索引的原理及使用

2021-08-13 22:02:55 字數 1608 閱讀 2549

以一本英文課本為例,要找第8課,直接翻書,若先翻到第5課,則往後翻,再翻到第10課,則又往前翻。這本書本身就是乙個索引,即「聚簇索引」。

如果要找"fire」這個單詞,會翻到書後面的附錄,這個附錄是按字母排序的,找到f字母那一塊,再找到"fire」,對應的會是它在第幾課。這個附錄,為「非聚簇索引」。

由此可見,聚簇索引,索引的順序就是資料存放的順序,所以,很容易理解,一張資料表只能有乙個聚簇索引。

聚簇索引要比非聚簇索引查詢效率高很多,特別是範圍查詢的時候。所以,至於聚簇索引到底應該為主鍵,還是其他字段,這個可以再討論。

1、mysql的索引

mysql中,不同的儲存引擎對索引的實現方式不同,大致說下myisam和innodb兩種儲存引擎。

myisam的b+tree的葉子節點上的data,並不是資料本身,而是資料存放的位址。主索引和輔助索引沒啥區別,只是主索引中的key一定得是唯一的。這裡的索引都是非聚簇索引。

myisam還採用壓縮機制儲存索引,比如,第乙個索引為「her」,第二個索引為「here」,那麼第二個索引會被儲存為「3,e」,這樣的缺點是同乙個節點中的索引只能採用順序查詢。

innodb的資料檔案本身就是索引檔案,b+tree的葉子節點上的data就是資料本身,key為主鍵,這是聚簇索引。非聚簇索引,葉子節點上的data是主鍵(所以聚簇索引的key,不能過長)。為什麼存放的主鍵,而不是記錄所在位址呢,理由相當簡單,因為記錄所在位址並不能保證一定不會變,但主鍵可以保證。

至於為什麼主鍵通常建議使用自增id呢?

2、聚簇索引

聚簇索引的資料的物理存放順序與索引順序是一致的,即:只要索引是相鄰的,那麼對應的資料一定也是相鄰地存放在磁碟上的。如果主鍵不是自增id,那麼可以想象,它會幹些什麼,不斷地調整資料的實體地址、分頁,當然也有其他一些措施來減少這些操作,但卻無法徹底避免。但,如果是自增的,那就簡單了,它只需要一頁一頁地寫,索引結構相對緊湊,磁碟碎片少,效率也高。

聚簇索引不但在檢索上可以大大滴提高效率,在資料讀取上也一樣。比如:需要查詢f~t的所有單詞。

乙個使用myisam的主索引,乙個使用innodb的聚簇索引。兩種索引的b+tree檢索時間一樣,但讀取時卻有了差異。

因為myisam的主索引並非聚簇索引,那麼他的資料的實體地址必然是凌亂的,拿到這些實體地址,按照合適的演算法進行i/o讀取,於是開始不停的尋道不停的旋轉。聚簇索引則只需一次i/o。

不過,如果涉及到大資料量的排序、全表掃瞄、count之類的操作的話,還是myisam佔優勢些,因為索引所佔空間小,這些操作是需要在記憶體中完成的。

鑑於聚簇索引的範圍查詢效率,很多人認為使用主鍵作為聚簇索引太多浪費,畢竟幾乎不會使用主鍵進行範圍查詢。但若再考慮到聚簇索引的儲存,就不好定論了。

下表給出了何時使用聚簇索引與非聚簇索引:

動作使用聚簇索引

使用非聚簇索引

列經常被分組排序應應

返回某範圍內的資料應不應

乙個或極少不同值

不應不應

小數目的不同值應不應

大數目的不同值不應應

頻繁更新的列不應應

外來鍵列應

應主鍵列應應

頻繁修改索引列不應應

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