mysql為什麼加索引就能快

平時我們要優化 mysql 查詢效率的時候，最常見的就是給表加上合適的索引了，那今天就來聊聊為什麼加了索引就快了呢。

很多人會說索引就相當於一本書的目錄，通過目錄來找書中的某一頁，確實是很快的，如果沒有目錄，就需要一頁一頁的去翻書了，大大降低了效率。這個比喻其實還挺恰當的，也是乙個很經典的索引比喻了。

在 innodb 中，每個索引其實都是一顆 b+ 樹，主鍵索引稱作聚簇索引，其他非主鍵索引稱作二級索引，每個表中每一行的記錄值都完整的儲存在主鍵索引的葉子節點上，二級索引的葉子節點儲存的是主鍵的值。

mysql 索引其實就是一顆 b+ 樹。

也就是說每個表至少都有乙個主鍵索引，而且表中所有的資料行都是存放在主鍵索引這個 b+ 樹的葉子節點上的。如果你給表的其他欄位加了索引的話，這個索引就是二級索引了，二級索引也是 b+ 樹。

二級索引和主鍵索引的不同之處在於其葉子節點上儲存的值不一樣，表中所有欄位的值都被完整的儲存在主鍵索引的葉子節點上，但是二級索引的葉子節點只儲存對應主鍵的值。

我們舉乙個具體的例子來還原下這個問題。首先提供乙個表，表中有三個字段 (id,k,m)，分別給主鍵 id 和字段 k 建立主鍵索引和二級索引。

mysql> create table t(
id int primary key, 
k int not null, 
m int(11),
index (k)) engine=innodb;

然後再給表中插入幾條資料，用r1、r2、r3、r4、r5表示，插入的具體資料如下：r1~r5 的 (id,k,m) 值分別為 (100,1,1000)、(200,2,2000)、(300,3,3000)、(500,5,5000)、(600,6,6000)。

剛剛有說過，主鍵索引葉子節點上儲存完整的整行記錄值，二級索引葉子節點儲存主鍵的值，所以上面這個表 t 的資料在 mysql 底層的儲存就如下示意圖。

表 t 一共有 3 個字段，字段 m 上沒有索引，也就是說表 t 上有兩個索引，所以對應有 2 個 b+ 樹，乙個表上有多少個索引，其實就會有多少個 b+ 樹。

接下來再來看下有索引和沒有索引的查詢區別。

比如下面這條 sql 語句，顯然沒有可用的索引，所以只能走全表掃瞄了，即把主鍵索引上的葉子節點從頭到尾都掃瞄一遍，然後每掃瞄到一行把字段 m 的值拿出來再比對一下，篩選出滿足條件的記錄，這個查詢是非常低效的。

select * from t where m > 1000 and m

再來看另一條 sql 語句，這個語句可以使用索引 k，所以該查詢會先到二級索引 k 這個 b+ 樹上，快速找到滿足要求的葉子節點，而這裡的葉子節點上只儲存了主鍵的值，所以還需要通過獲得的主鍵 id 值再回到主鍵索引上查出所有欄位的值，這個過程稱作回表。

select * from t where k > 3 and k < 6;

這就是為什麼加了索引後，mysql 查詢會變快的原因了，其實剛提到的這個回表過程還可以再優化的，就是利用覆蓋索引，後面的文章我們再詳細說。