概述
前言
數(shù)據(jù)庫(kù)索引是數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分，無(wú)論在日常開(kāi)發(fā)還是在數(shù)據(jù)庫(kù)面試中都占有很重要，是后端開(kāi)發(fā)人員在行業(yè)內(nèi)生存的必備技能。下文我們就以下面這幾個(gè)問(wèn)題對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)索引進(jìn)行展開(kāi)分析
- 為什么要使用索引
- 索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
- 索引的類(lèi)型
- 密集索引和稀疏索引
- 索引的優(yōu)缺點(diǎn)
- 怎樣創(chuàng)建合理的索引
問(wèn)題分析
1.為什么要使用索引
這個(gè)就要討論一下索引的作用了，索引的作用很容易理解。索引就是數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的目錄，在數(shù)據(jù)量很大情況下可以避免進(jìn)行全表掃描查找數(shù)據(jù)，其實(shí)就是幫助我們更快速的定位到數(shù)據(jù)，說(shuō)白了就是加快查找速度
2.索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
這里就不長(zhǎng)篇大論各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了，就列出幾種常見(jiàn)的索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
- B-tree（B樹(shù)）
- B+-tree（B+樹(shù)）
- B*tree（B*樹(shù)）
- Hash
MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是B+樹(shù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有興趣的同學(xué)戳這里：https://zhuanlan.zhihu.com/p/27700617
3.索引的類(lèi)型（MySQL）
- 主鍵索引：字段不能重復(fù)，不能有null，一張表只有一個(gè)主鍵索引
- 唯一鍵索引：字段不能重復(fù)，可以有null，一張表可以有多個(gè)唯一索引
- 普通索引：對(duì)字段沒(méi)有特定要求，幫助提高查詢(xún)速度
- 組合索引：多個(gè)字段組成索引，用于組合搜索
- 全文索引：對(duì)文本的內(nèi)容進(jìn)行分詞，進(jìn)行搜索（MyISAM才有）
4.密集索引和稀疏索引
先說(shuō)密集索引和稀疏索引的區(qū)別吧
- 數(shù)據(jù)庫(kù)表中數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)順序和索引的順序一樣，因?yàn)槲锢泶鎯?chǔ)順序只有一種，所以一張表也只能有一個(gè)密集索引。索引樹(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的就是行數(shù)據(jù)（索引樹(shù)和數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在一起的）
- 數(shù)據(jù)庫(kù)表中數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)順序和索引的順序不一樣，索引樹(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是指向數(shù)據(jù)的指針（數(shù)據(jù)和索引樹(shù)分開(kāi)存儲(chǔ)）
InnoDB和MyISAM的索引
- MyISAM
-
MyISAM中不論是主鍵索引、還是任何其他鍵值索引都是稀疏索引，并且每個(gè)索引樹(shù)之間沒(méi)有聯(lián)系。索引樹(shù)葉子節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的是指向數(shù)據(jù)的指針，對(duì)任何一個(gè)索引進(jìn)行一次索引查找（不依賴(lài)于其他索引樹(shù)）就能找到數(shù)據(jù)
MyISAM
如上圖，不管是通過(guò)主鍵索引查找還是其他鍵索引查找，查找一顆索引樹(shù)找到指向數(shù)據(jù)的指針后就能找到數(shù)據(jù)
- InnoDB
- InnoDB必須有且只有一個(gè)密集索引;數(shù)據(jù)表如果中定義了主鍵，則主鍵作為密集索引；數(shù)據(jù)表入如果沒(méi)有定義主鍵則第一個(gè)唯一非空索引作為密集索引；如果兩個(gè)條件都不滿(mǎn)足，InnoDB內(nèi)部會(huì)生成一個(gè)隱藏主鍵作為密集索引。當(dāng)通過(guò)密集索引進(jìn)行查找時(shí)，只需要一次索引查找就能就到數(shù)據(jù)
-
除了密集索引（一般情況是主鍵索引，上面說(shuō)了）外的其他鍵索引都可以說(shuō)是稀疏索引，但是這里的稀疏索引和MyISAM中的稀疏索引有些不同，不同在于哪里？
上文指出了MyISAM的稀疏索引“對(duì)任何一個(gè)索引樹(shù)進(jìn)行一次索引查找（不依賴(lài)于其他索引樹(shù)）就能找到數(shù)據(jù)”，但是在InnoDB中根據(jù)稀疏索引查找數(shù)據(jù)時(shí)需要查找兩顆索引樹(shù)（二次查找），因?yàn)镮nnoDB中稀疏索引樹(shù)中葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是密集索引的鍵值而不是指向數(shù)據(jù)的指針，下面圖解
InnoDB
如上圖，如果以主鍵作為密集索引。看綠色線(xiàn)條，當(dāng)使用主鍵索引（密集索引）進(jìn)行查找時(shí)，只需要對(duì)主鍵索引進(jìn)行查找就能找到數(shù)據(jù)；看紅色線(xiàn)條，當(dāng)使用其他鍵創(chuàng)建的稀疏索引進(jìn)行搜索時(shí)，第一步先從稀疏索引中查找到id值（主鍵值），第二步在密集索引中根據(jù)第一步找到的id值（主鍵值）找到數(shù)據(jù)，這就是常說(shuō)的“二次查找”問(wèn)題。也就是在InnoDB中不論通過(guò)哪個(gè)索引查找數(shù)據(jù)，一定會(huì)經(jīng)過(guò)密集索引
- 總結(jié)InnoDB和MyISAM的索引區(qū)別
- InnoDB主鍵索引是密集索引，MyISAM主鍵索引是稀疏索引
- InnoDB其他鍵索引葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)密集索引的鍵值（一般是主鍵值），MyISAM其他鍵索引葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置的指針
- InnoDB數(shù)據(jù)和索引存儲(chǔ)在一個(gè)文件，MyISAM數(shù)據(jù)和索引分開(kāi)存儲(chǔ)
5.索引的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
- 提高查找數(shù)據(jù)的效率，這也是創(chuàng)建索引的主要目的
- 通過(guò)創(chuàng)建唯一性索引，可以保證數(shù)據(jù)庫(kù)表中每一行數(shù)據(jù)的唯一性
- 可以加速表和表之間的連接，特別是在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的參考完整性方面特別有意義
- 在使用分組和排序 子句進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索時(shí)，同樣可以顯著減少查詢(xún)中分組和排序的時(shí)間
- 通過(guò)使用索引，可以在查詢(xún)的過(guò)程中，使用優(yōu)化隱藏器，提高系統(tǒng)的性能
雖然索引的好處有這么多，但也不是創(chuàng)建越多越好，下面說(shuō)一下索引的缺點(diǎn)
缺點(diǎn)
- 索引占用磁盤(pán)空間，索引越多占用磁盤(pán)空間越大
- 維護(hù)索引需要大量時(shí)間，并且隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)
- 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改時(shí)，由于索引也需要?jiǎng)討B(tài)維護(hù)，增刪改的效率會(huì)變低，索引越多，增刪改的效率越低
6.怎樣創(chuàng)建合理的索引
索引的優(yōu)缺點(diǎn)我們都知道了，那要怎樣創(chuàng)建索引才合理呢？
- 主鍵默認(rèn)就是主鍵索引
- 數(shù)據(jù)量較大的表才考慮創(chuàng)建索引
- 有頻繁的數(shù)據(jù)寫(xiě)入操作的表不要過(guò)多的索引
- 經(jīng)常出現(xiàn)在where子句或者經(jīng)常用于連接的字段最好創(chuàng)建索引
- 太長(zhǎng)的文本字段不要?jiǎng)?chuàng)建索引
