索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构,索引是数据结构。

索引对查找和排序都会有影响。

我们平时所说的索引,如果没有特别的指明,都是 指B树(多路搜索树,并不一定是二叉树)结构组织的索引。其中聚集索引,次要索引,覆盖索引,复合索引,前缀索引,唯一索引默认都是B+树索引,统称索引。除了B+树这种类型的索引之外,还有哈希索引(hash index)等。

优势

提高数据检索的效率,降低数据库的IO成本。
通过索引列对数据进行排序,降低了数据的排序成本,降低了CPU的消耗。

劣势

实际上索引也是一张表,保存了主键与索引字段,并指向实体表的记录,所以索引也是要占用空间的,以文件的形式保存在磁盘上。

虽然索引大大提高了查询的速度,同时却会降低更新表的速度,如对表进行update、insert、delete。因为表更新时,MySQL不仅要保存数据,还要保存索引文件每次更新添加了索引列的字段,都会调整因为更新所带来的键值变化后的索引信息。

索引只是提高效率的一种因素,如果MySQL有大量的数据表,就需要花时间研究简历最优秀的索引,或者优化查询语句。

单值索引

一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引。

唯一索引

索引列的值必须唯一,但允许有空。

复合索引

一个索引包含多个列

创建索引

方式一:
CREATE [UNIQUE] INDEX indexName ON tableName(cloumnName(length))

方式二:
alter tableName add [UNIQUE] index [indexName] on(columnName(length))

删除索引

drop index [indexName] on tableName

查看索引

show index from tableName

索引结构

BTrre索引

MySQL 索引采用B+树的数据结构进行存储

真实的数据存在于叶子节点,即3、5、9、10、13、15、28、29、36、60、75、79、90、99.

非叶子节点不存储真实数据,只存储指引搜索方向的数据项(指针),如17、35并不真实存在于数据表中。

一个磁盘相当于一个数据页,B+树的查找过程如下:

MySQL索引 - 图1

比如要查找数据项29:

  1. 首先会把磁盘块1加载到内存中,此时发生一次IO,在内存中用二分法查找 确定2917 35之间,锁定磁盘块1P2指针,内存处理时间相对比磁盘IO非常短,可以忽略不计。
  2. 然后通过磁盘块1中的P2指针指向的地址把磁盘块3加载到内存中,此时发生第二次IO,采用二分法确定292630之间,锁定磁盘块3中的P2指针。
  3. 最后通过磁盘块3P2 指针指向的地址把磁盘块8加载到内存中,此时发生第三次IO,采用二分法查找到29,查询结束,共进行三次IO
  4. 真实情况是,3层的B+树可以表示上百万的数据,如果上百万的数据查询只需要三次IO,性能提高将是巨大的,如果没有索引,每个数据项都要发生一次IO,那么总共需要百万次的IO,显然成本是非常高的。