索引工作原理

聚簇索引

每个InnoDB的表都拥有一个索引,称之为聚簇索引,此索引中存储着行记录,一般来说,聚簇索引是根据主键生成的。为了能够获得高性能的查询、插入和其他数据库操作,理解InnoDB聚簇索引是很有必要的。

聚簇索引按照如下规则创建:

  • 当定义了主键后,InnoDB会利用主键来生成其聚簇索引;
  • 如果没有主键,InnoDB会选择一个非空的唯一索引来创建聚簇索引;
  • 如果这也没有,InnoDB会隐式的创建一个自增的列来作为聚簇索引。

聚簇索引整体是一个b+树,非叶子节点存放的是键值,叶子节点存放的是行数据,称之为数据页,这就决定了表中的数据也是聚簇索引中的一部分,数据页之间是通过一个双向链表来链接的,B+树是一棵平衡查找树,也就是聚簇索引的数据存储是有序的,但是这个是逻辑上的有序,事实上物理存储可以隔很远,因为数据页之间是通过双向链表来连接,假如物理存储是顺序的话,那维护聚簇索引的成本非常的高。

辅助索引

除了聚簇索引之外的索引都可以称之为辅助索引,与聚簇索引的区别在于辅助索引的叶子节点中存放的是主键的键值。一张表可以存在多个辅助索引,但是只能有一个聚簇索引。

通过辅助索引来查找对应的行记录的话,需要进行两步,第一步通过辅助索引来确定对应的主键,第二步通过相应的主键值在聚簇索引中查询到对应的行记录,也就是进行两次B+树搜索。相反通过辅助索引来查询主键的话,遍历一次辅助索引就可以确定主键了,也就是所谓的索引覆盖,不用回表(不用查询聚簇索引)。

创建辅助索引,可以创建单列的索引,也就是用一个字段来创建索引,也可以用多个字段来创建副主索引称为联合索引。

辅助索引还有一个概念便是索引覆盖,索引覆盖的一个好处便是辅助索引不含行记录,因此其大小远远小于聚簇索引,利用辅助索引进行查询可以减少大量的IO操作。

创建索引的原则

最左原则

参考资料:《高性能 MySQL 第三版》

原文:大专栏  索引工作原理


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