MySql—索引原理

一、数据库索引

很大一部份程序员对索引的了解仅限于到“加索引能使查询变快”这个概念为止，但有没有考虑过索引为什么能使查询变快呢？索引是使用B+树（二叉树）实现的数据结构。

上图中左边是数据库中的数据表，有col1和col2两个字段，一共有15条记录；右边是以col2列为索引列的B_TREE索引，每个节点包含索引的键值和对应数据表地址的指针，这样就可以都过B_TREE在O(logn)的时间复杂度内获取相应的数据，这样明显地加快了检索的速度。再来思考下以下几个问题：

数据表为什么会使用主键？
使用索引后会使插入、修改、删除变慢？
什么时候需要在两个字段上加索引？

1.数据表为什么会使用主键？

一个没加主键的表,它的数据无序的放置在磁盘存储器上，一行一行的排列的很整齐。一个加了主键的表,并不能被称之为「表」。如果给表上了主键,那么表在磁盘上的存储结构就由整齐排列的结构转变成了树状结构,并且是「平衡树」结构,换句话说,就是整个表就变成了一个索引。这就是为什么一个表只能有一个主键,一个表只能有一个「聚集索引」,因为主键的作用就是把「表」的数据格式转换成「索引（平衡树）」的格式放置。

给表中多个字段加上常规的索引,那么就会出现多个独立的索引结构.字段中的数据就会被复制一份出来,用于生成索引,叶子节点是主键ID,这也就是非聚集索引.,下面就是一个主键和三个常规索引的结构。通过其他索引字段去查,那么叶子节点是主键ID,然后再去根据主键查,聚集索引（主键）是通往真实数据所在的唯一路径

2.使用索引后会使插入、修改、删除变慢？

这个很好理解，使用索引后，会生成新的二叉树，插入速度自然变慢

二、Myisam引擎(非聚集索引)

若以这个引擎创建数据库表Create table user （…..），它实际是生成三个文件：user.myi索引文件、user.myd数据文件、user.frm数据结构类型。如下图：当我们执行 select * from user where id = 1的时候，它的执行流程。

查看该表的myi文件有没有以id为索引的索引树。
根据这个id索引找到叶子节点的id值，从而得到它里面的数据地址。(叶子节点存的是索引和数据地址)。
根据数据地址去myd文件里面找到对应的数据返回出来。

三、Innodb引擎(聚集索引)

　　若以这个引擎创建数据库表Create table user （…..），它实际是生成两个文件：user.ibd 索引文件、user.frm数据结构类型。因为innodb引擎创建表默认就是以主键为索引，所以不需要myi文件。下图为innodb表的结构图：很显然它与myisam最大的区别是将整条数据存在叶子节点，而不是地址。(叶子节点存的是主键索引和数据信息)若此时，你在其他列创建索引例如name，它就会另外创建一个以name为索引的索引树，(叶子节点存的是索引和主键索引)。你在执行select * from user where name = ‘吴磊’，他的执行过程如下：

找到name索引树
根据name的值找到该树下叶子的name索引和主键值
用主键值去主键索引树去叶子节点到该条数据信息

四、MyISAM引擎和InnoDB引擎的区别

MyISAM：支持全文索引;不支持事务;它是表级锁;会保存表的具体行数.
InnoDB：5.6以后才有全文索引;支持事务；它是行级锁;不会保存表的具体行数.

一般：不用事务的时候,count计算多的时候适合myisam引擎。对可靠性要求高就是用innodby引擎。推荐用InnoDB引擎.加了索引之后能够大幅度的提高查询速度，但是索引也不是越多越好，一方面它会占用存储空间，另一方面它会使得写操作变得很慢。通常我们对查询次数比较频繁，值比较多的列才建索引。例如：select * from user where sex = "女"，这个就不需要建立索引，因为性别一共就两个值，查询本身就是比较快的。select * from user where user_id = 1995 ,这个就需要建立索引，因为user_id的值是非常多的。

参考文章：

了解数据库索引及其原理

MySQL为什么要给表加上主键