MySQL高级3-索引的结构和分类

结构,MySQL,高级,分类 · 浏览次数 : 313

小编点评

#索引使用及设计原则 **索引结构** * **叶子节点**:存储索引数据,例如索引名称、值、键名等。 * **子节点**:存储索引数据的子节点,例如索引名称、值等。 * **索引类型**:根据索引数据类型,例如btree、hash等。 **索引设计原则** * **唯一性**:索引值必须唯一,避免重复。 * **效率**:索引数据应该快速查找,索引类型应该适合索引数据类型。 * **设计**:索引结构应该设计合理,以提高索引性能。 **索引使用建议** * **创建索引**:根据索引数据类型、存储位置等设置索引。 * **索引数据**:索引数据应该存储在索引结构中的叶子节点中。 * **索引查询**:在索引中查询数据,在叶子节点中进行数据查询。 **索引设计原则建议** * **索引值唯一**:索引值必须唯一,避免重复。 * **索引数据存储**:索引数据应该存储在索引结构中的叶子节点中。 * **索引类型选择**:根据索引数据类型选择合适的索引类型。 * **索引结构设计**:索引结构应设计合理,以提高索引性能。 * **索引数据存储**:索引数据应该存储在索引结构中的叶子节点中。

正文

一、索引概述

  1.1 索引的介绍

    索引index:是帮助 Mysql 高效获取数据 的 有序的数据结构,在数据之外,数据库系统维护着的满足特定查找算法的数据结构,这些数据结构以某种方式引用(指向)数据,这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法,这种数据结构就是索引

  1.2 索引的优缺点

    • 优点1:提高数据检索的效率,降低数据库的IO成本
    • 优点2:通过索引列对数据进行排序,降低数据排序的成本,降低CPU的消耗
    • 缺点1:索引列也要占磁盘空间。
    • 缺点2:索引大大提高了查询效率,同时却也降低了更新表的速度,如对表进行insert,update,delete时,效率降低

 

二、索引结构

  2.1 Mysql的索引常见结构

    Mysql的索引是在储存引擎层实现的,不同的存储引擎有不同的结构,主要包含一下几种 

    • B+树:最常见的索引类型,大部分引擎都支持B+树索引
    • Hash索引:底层数据结构是用哈希表实现的,只有精确匹配索引的查询才有效,不支持范围查询 

 

  2.2 Mysql常见索引对不同引擎的支持

    • B+树:InnoDB(支持)、MyISAM(支持)、Memory(支持)
    • Hash索引:InnoDB(不支持)、MyISAM(不支持)、memory(支持)

 

  2.3 二叉树实现索引的弊端

    

    说明1:实际中的索引是没有使用二叉树的,因为二叉树具有一下的弊端   

    说明2:当顺序插入时,会形成一个链表,查询性能大大降低,大数据量的情况下,层级较深,检索速度慢。

    说明3:特殊二叉树红黑树当做索引是,大数据量情况下,层级比较深,检索速度慢

 

  2.4 B树实现索引的弊端

    以一个最大度数(max-degree)为5(5阶)的b树为例(每个节点最多储存4个key,5个指针)

    

    说明:B树的数据会存在每个节点上,而节点存在页(2.6 Mysql索引对B+树的优化有说明)上面,每页的大小为16K,这样每个页能存放的索引就比较少,导致同样数据体积小,层级要比B+树深。

 

  2.5 B+树实现索引

    以一个最大度数(max-degree)为4(4阶)的b+树为例

     

 

    说明:对比较与B树

      1、所有的数据都会出现在叶子节点上

      2、叶子节点形成一个单向链表

  2.6 Mysql索引对B+树的优化

    Mysql索引数据结构对经典的B+树进行了优化,在原来的B+树基础上,增加了一个指向相邻叶子节点的链表指针,就行了带有顺序指针的B+树,提高了区间访问的性能

    

    说明:每页在InnoDB中默认16K

  

  2.7 hash索引

    哈希索引就是采用一定的hash算法,将键值换成新的hash值,映射到对应的槽位上,然后储存在hash表中

     

    说明:如果两个(或者多个)键映射到同一个槽位上,他们就产生了hash冲突,也称hash碰撞,可以通过链表来解决

  

  2.8 hash索引特点

    • hash索引只能用于对等比较(=,in),不支持范围查询(between,>,<)
    • 无法利用索引完成排序操作
    • 查询效率高,通常只需要一次检索就可以了,效率通常要高于B+树索引
    • 在Mysql中,支持hash索引的事Memory引擎,而InnoDB中具有自适应hash功能,hash索引是存储引擎根据B+树索引在指定条件下自动构建的

 

   2.9 InnoDB引擎选择B+树的优势

    • 相对于二叉树,层级更少,搜索效率高
    • 对于B树,无论是叶子节点还是非叶子节点,都会保存数据,这样导致一页中存储的键值减少,指针跟着减少,同样保存大量数据,只能增加树的高度,导致性能降低。
    • 相对于hash索引,B+树支持范围匹配及排序操作  

 

三、索引分类

  3.1 主键索引

    针对于表中主键创建的索引,默认自动创建,只能有一个, 关键字:primary

  3.2 唯一索引

    避免同一个表中某数据列中的值重复,可以有多个,关键字:unique

  3.3 常规索引

    快速定位特定数据,可以有多个,

  3.4 全文索引

    全文索引查找的是文本中的关键字,而不是比较索引中的值,可以有多个,fulltext

  3.5 聚集索引

    在InnoDB中,根据索引的储存形式划分的,将数据储存与索引放到一起,索引结构的叶子节点保存了行数据,必须有,而且只有一个

    • 如果存在主键,主键索引就是聚集索引
    • 如果不存在主键,将使用第一个唯一(unique)索引作为聚集索引
    • 如果表没有主键,也没有合适的唯一索引,则InnoDB会自动生成一个rowid作为隐藏的聚集索引

  3.6 二级索引

    在InnoDB中,根据索引的储存形式划分的,将数据与索引分开储存,索引结构的叶子节点关联的是对应的主键,可以存在多个

   

     说明:聚集索引下面存放的是整行的数据,二级索引下面存放的对应的主键,要不然聚集索引下存放了整行数据,二级索引下也放整行数据,就会很冗余

  3.7 回表查询

    

    说明1:首先根据name字段走二级索引

    说明2:找到Arm对应的id=10

    说明3:然后再根据id=10找到对应的数据

    说明4:整个过程也叫做回表查询

 

四、索引语法

  4.1 查看索引

show index from 表名

    示例:

mysql> show index from account;
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
| Table   | Non_unique | Key_name | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment | Visible | Expression |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
| account |          0 | PRIMARY  |            1 | id          | A         |           4 |     NULL |   NULL |      | BTREE      |         |               | YES     | NULL       |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
1 row in set (0.00 sec)

    说明:account 有一个主键索引

  4.2 创建索引

create [unique | fulltext] index 索引名 on 表名(索引的列名, ..); 

    说明1:如果创建索引的字段是唯一的,值都不重复,可以加unique约束,说明这是一个唯一字段索引

    说明2:fulltext 是全文检索索引,主要针对大的文本字段

mysql> create index name_idx on account(name);
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> show index from account;
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
| Table   | Non_unique | Key_name | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment | Visible | Expression |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
| account |          0 | PRIMARY  |            1 | id          | A         |           4 |     NULL |   NULL |      | BTREE      |         |               | YES     | NULL       |
| account |          1 | name_idx |            1 | name        | A         |           4 |     NULL |   NULL | YES  | BTREE      |         |               | YES     | NULL       |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
2 rows in set (0.01 sec)

    说明1:这就创建了一个名为name_idx的索引

  4.3 删除索引

drop index 索引名 on 表名

    示例

mysql> drop index name_idx on account;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> show index from account;
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
| Table   | Non_unique | Key_name | Seq_in_index | Column_name | Collation | Cardinality | Sub_part | Packed | Null | Index_type | Comment | Index_comment | Visible | Expression |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
| account |          0 | PRIMARY  |            1 | id          | A         |           4 |     NULL |   NULL |      | BTREE      |         |               | YES     | NULL       |
+---------+------------+----------+--------------+-------------+-----------+-------------+----------+--------+------+------------+---------+---------------+---------+------------+
1 row in set (0.00 sec)

    说明:这就删除了一个索引

 

五、预告

  后面的文章会继续介绍索引的使用和设计原则

与MySQL高级3-索引的结构和分类相似的内容:

MySQL高级3-索引的结构和分类

一、索引概述 1.1 索引的介绍 索引index:是帮助 Mysql 高效获取数据 的 有序的数据结构,在数据之外,数据库系统维护着的满足特定查找算法的数据结构,这些数据结构以某种方式引用(指向)数据,这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法,这种数据结构就是索引 1.2 索引的优缺点 优点1:提

MySQL高级

前言: 本篇文章是本人学习MySQL高级的笔记。 资料:《MySQL是怎样运行的》、《小林Coding-图解MySQL》、《MySQL45讲》、《尚硅谷康师傅MySQL视频》 一、基础篇 1. 什么是关系型数据库? 关系型数据库是指采用了关系模型来组织数据的数据库,其以行和列的形式存储数据,一系列的

MySQL高级1-存储引擎

一、Mysql体系结构 1.1、连接层 最上层是一个客户端和链接服务,主要完成一些类似于链接处理,授权认证,及相关的安全方案,服务器也会为安全接入的而每个客户端验证它所具有的操作权限 1.2、服务层 第二层架构主要完成大多数的核心服务功能,如SQL接口,并完成缓存的查询,SQL的分析和优化,部分内置

MySQL高级9-锁

一、简介 锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。在数据库中,除了传统的计算资源(CPU、RAM、i/O)的挣用以外,数据也是一种供许多用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性,有效性是所有数据库必须解决的一个问题,锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素,从这个角度来说,锁对

【转帖】《MySQL高级篇》四、索引的存储结构

1. 为什么使用索引 假如给数据使用 二叉树 这样的数据结构进行存储,如下图所示 2、索引及其优缺点 2.1 索引概述 2.2 优点 类似大学图书馆建书目索引,提高数据检索的效率,降低 数据库的 IO 成本 这也是创建索引的主要的原因。通过创建唯一索引,可以保证数据库表中每一行 数据的唯一性 (唯一

MySQL 高级(进阶) SQL 语句

MySQL 高级(进阶) SQL 语句 use gy; create table location (Region char(20),Store_Name char(20)); insert into location values('East','Boston'); insert into loc

MySQL高级2-SQL性能分析

一、SQL执行频率 MySQL客户端 连接成功后,通过show [session | global] status 命令可以提供服务器状态信息,通过如下指令,可以查看当前数据库的insert,update,dalete,select的访问频次 show [global | session] stat

MySQL高级4-索引的使用规则

一、最左前缀法则 如果索引了多列(联合索引),要遵守最左前缀法则。最左前缀法则指的是查询从索引的最左列开始,并且不跳过索引中的列,如果跳跃某一列,索引将部分失效(后面的字段索引失效) 示例1:account_transaction表中创建一个联合索引,使用method字段+trader_staff_

MySQL高级5-SQL优化

一、插入数据优化 1.1 批量插入 如果有多条数据需要同时插入,不要每次插入一条,然后分多次插入,因为每执行一次插入的操作,都要进行数据库的连接,多个操作就会连接多次,而一次批量操作只需要连接1次 1.2 手动提交事务 因为Mysql默认每执行一次操作,就会提交一次事务,这样就会涉及到频繁的事务的开

MySQL高级6-视图

一、视图介绍 视图(View):是一种虚拟存在的表,视图中的数据并不在数据库中实际存在,行和列数据来自,定义视图时查询使用的表,并且是在使用视图时动态生成的。通俗的讲,视图只保存了查询的SQL逻辑,不保存查询的结果。 二、创建视图 2.1 语法 create [or replace] view 视图