索引的本質

2021-10-03 06:50:00 字數 3470 閱讀 5821

在我學習了索引如何使用後,我開始有一些問題,而最根本的原因就是我不知道本質上索引是什麼,所以本文就是針對索引的本質來講下他的原理的。但是只以btree為例,其他資料結構或則演算法的索引原理會在其他文章講解。

1.什麼是索引?

首先,當我看見有一種索引的建立語句是如下的時候,create index index_name on table_name( column)。我是這樣猜測的:我覺得索引首先是取出了一列或者幾個特殊的列,然後把他們重新命名為index_name,然後存起來了。存的方式就是用特殊的資料結構,比如二叉樹。(因為我之前在學習資料結構的時候知道二叉樹可以增加查詢速度)。但是我不知道他是存在快取還是**?

(我個人習慣在學習乙個東西的應用後思考它的本質是怎麼回事,然後開始猜測,然後再找資料驗證。這是我個人的學習習慣。)

經過我查閱資料,我發現索引是一種資料結構。索引中是包含乙個表中列的值和它的實體地址的值,並且這些值儲存在乙個資料結構中。

注意:

-------索引可以儲存的資料結構有多種,常用的有二叉樹,還是有雜湊表。這個有很多。

-------索引中存的資料:其中只存乙個表中的一列或者多列。如果是單索引就是存一列,如果使用的是復合索引就是多列。但是注意不要多列的概念,如果我在乙個employee表中有(employee_id,employee_name,employee_age)3個屬性。

eg: create index employee_name on employee(employee_name); 那麼資料結構中只存employee_name的所有值和employee_name值相應的磁碟實體地址。至於employee_id和employee_age都不會在索引中存在。

eg: create index employee_name on employee(employee_id employee_name)那麼存的是employee_id 的值和employee_name的值。但是employee_age不會有。

2.索引能用來幹什麼?

當我們建立索引後,會增加查詢的效率,多數情況下會比全表掃瞄要快。

現在我們來解釋一下,如果沒有索引是怎麼進行查詢操作的?

看下面的:當我們的select是查詢empno=4的時候,dbms會生成乙個類似指標的東西,從empno=1的地方開始搜尋,一直搜尋到表的結束,這裡是empno=11.

那麼有人會問,為什麼他搜尋到empno=4為什麼不停止呢?我們沒有索引的select是全表掃瞄,就是必須把整個表都掃瞄一次後才告訴dbms,查詢結果是什麼?

開始的時候我有乙個問題,就是如果我們掃瞄的是主鍵,當他找到乙個結果的時候,因為我用的是where語句,是不是就會停止,答案是,和掃瞄的是不是主鍵並沒有關係。不新增index就是全表掃瞄。

所以掃瞄結果會慢。

現在我們再來看下,如果建立了索引會出現什麼情況?為什麼就會變快了?

我們還是拿剛剛的舉例子,當我們使用二叉樹建立的索引,還要掃瞄empno這屬性列的時候,4只需要和6.3.5.4比較4回就會找到結果,和剛剛的11次,相比快了很多。當資料越大的時候,速度就會快的更明顯。因為每次都是減掉一半的資料。

3.索引的分類

---------索引型別:主鍵索引,普通索引,全文索引,唯一索引
3.1主鍵索引

主鍵索引的新增:

方法一: 在建立表的時候直接建立

create table table_name(id int unsiged primary key auto_increment,

name varchar(20) not null default ' ' );

方法二:先建立表,後建立index

alter table table_name add primary key ( column_name );

提問:在看完主鍵索引的建立方式後,你會不會和我一樣,覺得這和主鍵的建立沒有區別?

答:主鍵是字段中唯一不為空值的列,主鍵是一種約束。同時主鍵索引是一種特殊的唯一索引。

那麼建立主鍵的時候,資料庫會預設為主鍵建立乙個唯一索引,那會為主鍵建立乙個主鍵索引嗎?

他倆是一回事嗎?(我在找下資料哈)

3.2全文索引

3.3普通索引

普通索引就是針對普通的列,根據第4點(什麼樣的列適合做索引)而建立的索引。

建立方式就是先建立表,根據需要選擇要建立的索引列。

3.4 唯一性索引

更新中,乙個小時候更新。

3.5 索引的查詢:

方法一:

desc table_name【缺點:不能查到index的名字】

方法二:

3.6 索引的刪除:

alter  table  table_name  drop  index  index_name;
4.哪些時候需要用到索引?

------當這個語句被頻繁用作where條件的查詢時,最好建立索引

------該字段的列的值很豐富的時候,不是唯一幾個值時可以建立索引(比如唯一性太差不適合,例如***)

-------更新頻率不是十分頻繁的時候(如果這個列的資料的變化十分的頻繁,那麼頻繁的更改索引檔案,會有更多的消耗)

5.使用索引的時候需要注意什麼?

------ 使用索引的時候是有代價的:比如占用磁碟的代價;或者對dml(update,insert,destroy)操作的影響。

所以說建立索引增加的效率多數就是對select的,對dml其實是***。

------- 對於復合索引來說,只是查詢條件使用了最左面的列,索引才會有作用。(復合索引就是多列了)

eg: create index dept add index my_ind(dname,loc);

//dname為最左面的列,loc為右面的列。

失效:select * from dept where loc ='aaa'; 就是這個語句其實在查詢的時候沒有用到索引。

-------- 對於用模糊查詢,查詢結果如果是「%aaa」不會使用索引,「aaa%」會使用索引。

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