mysql索引模型 MySQL索引模型

資料庫索引的出現其實就是為了提高資料查詢的效率，就像書的目錄一樣。

索引的常見模型

雜湊表陣列加鍊表實現，新增新資料較快，但是由於不是有序的，所以區間查詢速度是很慢的。

雜湊表適用於只有等值查詢的場景，比如memcached及其他nosql引擎。

有序陣列

有序陣列是講索引字段有序的存放在陣列中，所以在等值查詢和範圍查詢場景中的效能就都非常優秀。

但是有序陣列在插入更新時就比較麻煩，需要移動後面所有記錄，成本太高；所以有序陣列索引只適用於靜態儲存引擎。

二叉搜尋樹

二叉樹的查詢和更新複雜度均為o(log(n))；假如一棵 100 萬節點的平衡二叉樹，樹高 20，一次查詢可能需要訪問 20 個資料塊。

所以大多數資料儲存引擎採用n叉樹

mysql的索引

在mysql中，索引是在儲存引擎層實現的。mysql索引使用的資料結構主要有btree索引和雜湊索引。對於雜湊索引來說，底層的資料結構就是雜湊表，因此在絕大多數需求為單條記錄查詢的時候，可以選擇雜湊索引，查詢效能最快；其餘大部分場景，建議選擇btree索引。

myisam中的索引

b+tree葉節點的data域存放的是資料記錄的位址。在索引檢索的時候，首先按照b+tree搜尋演算法搜尋索引，如果指定的key存在，則取出其data域的值，然後以data域的值為位址讀取相應的資料記錄。這被稱為「非聚簇索引」。

innodb中的索引

表都是根據主鍵順序以索引的形式存放的，其表資料檔案本身就是按b+tree組織的乙個索引結構，樹的葉節點data域儲存了完整的資料記錄。這個索引的key是資料表的主鍵，因此innodb表資料檔案本身就是主索引。

主鍵索引的葉子節點存的是整行資料。在 innodb 裡，主鍵索引也被稱為聚簇索引(clustered index)。

非主鍵索引的葉子節點內容是主鍵的值。在 innodb 裡，非主鍵索引也被稱為二級索引(secondary index)。

根據非主鍵索引查詢到主鍵，再根據主鍵找到記錄的過程我們稱為回表；基於非主鍵索引的查詢需要多掃瞄一棵索引樹。因此，我們在應用中應該盡量使用主鍵查詢。

在根據主索引搜尋時，直接找到key所在的節點即可取出資料；在根據輔助索引查詢時，則需要先取出主鍵的值，在走一遍主索引。因此，在設計表的時候，不建議使用過長的字段作為主鍵，也不建議使用非單調的字段作為主鍵，這樣會造成主索引頻繁**。

覆蓋索引

sql只需要通過索引就可以返回查詢所需要的資料，而不必通過二級索引查到主鍵之後再去查詢資料。

對於以上這張表，我們查詢select uid from group_user where gid = 2 order by create_time asc limit 10。

首先，該語句order by 使用了using filesort檔案排序，查詢效率低；其次，查詢欄位不在索引上，沒有使用覆蓋索引，需要通過索引回表查詢；也有資料分布的原因。

解決方案：alert table group_user add index idx_uid_gid_ctime (uid, gid, create_time)

由於只需查詢uid欄位，新增乙個聯合索引便可以避免回表和檔案排序，利用覆蓋索引提公升查詢速度，同時利用索引完成排序。

最左字首原則

b+ 樹這種索引結構，可以利用索引的「最左字首」，來定位記錄。

在建立聯合索引的時候，如果通過調整順序，可以少維護乙個索引，那麼這個順序往往就是需要優先考慮採用的；如果既有聯合查詢又要各自查詢，那麼第二考慮的就是空間原則了。

索引下推

以市民表的聯合索引(name, age)為例。如果現在有乙個需求：檢索出表中「名字第乙個字是張，而且年齡是 10 歲的所有男孩」。

在mysql5.6之前，根據最左字首原則這個語句在搜尋索引樹的時候，只能用name欄位索引,innodb 並不會去看 age 的值。

而 mysql 5.6 引入的索引下推優化(index condition pushdown)，可以在索引遍歷過程中，對索引中包含的字段先做判斷，直接過濾掉不滿足條件的記錄，減少回表次數。