MySQL中 Innodb索引的原理是什么

本篇文章給大家分享的是有關MySQL中 Innodb索引的原理是什么，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

什么是索引？

索引(index)翻譯為一個目錄，用于快速定位我們想要找的數據的位置。例如：我們把一個數據庫比作一本書，而索引(index)就是書中的目錄，此刻要找到書的某個感興趣的內容，我們一般是不會整本書翻完再去確認該內容在哪里，而是通過書的目錄，定位到該內容章節所在頁數，最后直接翻到該頁面。

我們來看看在數據庫中的索引：

全表掃描 VS 索引掃描

以字典為例，全表掃描就是如果我們查找某個字時，那么通讀一遍新華字典，然后找到我們想要找到的字，而跟全表掃描相對應的就是索引查找，索引查找就是在表的索引部分找到我們想要找的數據具體位置，然后會到表里面將我們想要找的數據全部查出。

OK，廢話不多說，開始啰嗦!

正文

索引的科普

先引進聚簇索引和非聚簇索引的概念！

我們平時在使用的Mysql中，使用下述語句

CREATE [UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL] INDEX index_name
 [USING index_type]
 ON tbl_name (index_col_name,...)
 
index_col_name:
 col_name [(length)] [ASC | DESC]

創建的索引，如復合索引、前綴索引、唯一索引，都是屬于非聚簇索引，在有的書籍中，又將其稱為輔助索引(secondary index)。在后文中，我們稱其為非聚簇索引，其數據結構為B+樹。

那么，這個聚簇索引，在Mysql中是沒有語句來另外生成的。在Innodb中，Mysql中的數據是按照主鍵的順序來存放的。那么聚簇索引就是按照每張表的主鍵來構造一顆B+樹，葉子節點存放的就是整張表的行數據。由于表里的數據只能按照一顆B+樹排序，因此一張表只能有一個聚簇索引。

在Innodb中，聚簇索引默認就是主鍵索引。

這個時候，機智的讀者，應該要問我

如果我的表沒建主鍵呢？

回答是，如果沒有主鍵，則按照下列規則來建聚簇索引

沒有主鍵時，會用一個唯一且不為空的索引列做為主鍵，成為此表的聚簇索引如果沒有這樣的索引，InnoDB會隱式定義一個主鍵來作為聚簇索引。

ps:大家還記得，自增主鍵和uuid作為主鍵的區別么？由于主鍵使用了聚簇索引，如果主鍵是自增id，，那么對應的數據一定也是相鄰地存放在磁盤上的，寫入性能比較高。如果是uuid的形式，頻繁的插入會使innodb頻繁地移動磁盤塊，寫入性能就比較低了。

索引原理介紹

先來一張帶主鍵的表，如下所示，pId是主鍵

畫出該表的結構圖如下

如上圖所示，分為上下兩個部分，上半部分是由主鍵形成的B+樹，下半部分就是磁盤上真實的數據！那么，當我們， 執行下面的語句

select * from table where pId='11'

那么，執行過程如下

如上圖所示，從根開始，經過3次查找，就可以找到真實數據。如果不使用索引，那就要在磁盤上，進行逐行掃描，直到找到數據位置。顯然，使用索引速度會快。但是在寫入數據的時候，需要維護這顆B+樹的結構，因此寫入性能會下降！

OK，接下來引入非聚簇索引!我們執行下面的語句

create index index_name on table(name);

此時結構圖如下所示

大家注意看，會根據你的索引字段生成一顆新的B+樹。因此， 我們每加一個索引，就會增加表的體積， 占用磁盤存儲空間。然而，注意看葉子節點，非聚簇索引的葉子節點并不是真實數據，它的葉子節點依然是索引節點，存放的是該索引字段的值以及對應的主鍵索引(聚簇索引)。

如果我們執行下列語句

select * from table where name='lisi'

此時結構圖如下所示

通過上圖紅線可以看出，先從非聚簇索引樹開始查找，然后找到聚簇索引后。根據聚簇索引，在聚簇索引的B+樹上，找到完整的數據！

那

什么情況不去聚簇索引樹上查詢呢？

還記得我們的非聚簇索引樹上存著該索引字段的值么。如果，此時我們執行下面的語句

select name from table where name='lisi'

此時結構圖如下

如上圖紅線所示，如果在非聚簇索引樹上找到了想要的值，就不會去聚簇索引樹上查詢。還記得，博主在《select的正確姿勢》提到的索引問題么：

當執行select col from table where col = ?，col上有索引的時候，效率比執行select * from table where col = ? 速度快好幾倍！

看完上面的圖，你應該對這句話有更深層的理解了。

那么這個時候，我們執行了下述語句，又會發生什么呢？

create index index_birthday on table(birthday);

此時結構圖如下

以上就是MySQL中 Innodb索引的原理是什么，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。