Mysql索引詳解

• • • 1. 為什麼Mysql底層選擇B+樹作為資料結構？
    • 2. Mysql索引節點
    • 3. 存儲引擎
    • 4. myisam引擎内容
    • 5. InnoDB引擎内容
    • 6. 索引優化

1. 為什麼Mysql底層選擇B+樹作為資料結構？

1. 二叉樹:容易轉換為連結清單。
2. 紅黑樹:資料層數太高。（二叉平衡樹）
3. B+ Tree: 多叉平衡樹。 索引節點是從左向右升序排列。
	1.  
4. B- Tree
	1. 葉節點具有相同的深度，葉節點的指針為空。
	2. 所有索引元素不重複。
	3. 節點中的資料索引從左至右遞增排列。
           

2. Mysql索引節點

1. 一個索引節點配置設定16KB大小。
2. 索引資料和區間索引位址（兩個索引節點之間的資料所在的記憶體位址）構成。
3. MySQL根節點索引是常駐在記憶體中。
4. 每一次IO操作，都會擷取一個索引節點。
           

3. 存儲引擎

1. 存儲引擎是針對資料表，不是針對資料庫的一個庫中可以存儲不同存儲引擎的資料表。
           

4. myisam引擎内容

1. 存儲資料相關檔案:
   1. tableName.frm：存儲table的表結構。
   2. tableName.MYD：存儲table中的資料。
   3. tableName.MYI：存儲table的索引。
2. 查詢的過程
   1. 沒有索引：直接進行全表掃描。
   2. 存在索引：
      1. 查找索引(MYI檔案)。
      2. 根據索引中存儲的資料記憶體位址，在(MYD檔案)查找資料。
      3. 加載到記憶體中。
3. 索引(非聚集索引)
   1. 索引檔案和資料檔案是分離的。
   2. 索引的葉子節點，存儲的是資料所在的記憶體位址。

      

5. InnoDB引擎内容

1. 存儲資料相關檔案:
   1. tableName.frm: 存儲table的表結構。
   2. tableName.ibd：存儲table的索引以及資料。
2. 面試題
   1. 為什麼InnoDB建議，必須建立主鍵，并且推薦使用整型的自增主鍵？
      1. InnoDB底層會根據主鍵，組建B+Tree的資料。
      2. 沒有建立主鍵時，InnoDB會在底層尋找一個不重複資料的列，作為主鍵索引，建構B+Tree的資料組成。若找不到合适列，Mysql會建立一個隐藏列，作為主鍵索引，建構B+Tree的資料組成。
      3. 推薦使用整型；是因為整型占用的存儲空間小，且容易比較大小(因為B+Tree是保證索引節點，是從左到右，依次遞增)。
      4. 使用自增；若主鍵時随意大小，那麼會導緻，葉子節點會進行分裂，且B+Tree會進行自平衡，降低效率。
   2. BTree和B+Tree的差別？
      1. Btree葉子節點沒有關聯；
      2. B+Tree葉子節點之後是使用雙向連結清單結構，互相關聯在一起的。
3. Hash索引
   1. 定義：根據查找語句的字段，進行hash運算，得到磁盤對應的行存儲位址 。
   2. 優勢：對于=這樣的可以快速查詢。
   3. 劣勢：對于> or < 等等這種區域操作，則無法快速查詢資料。
4. 索引(聚集索引)：
   1. 索引檔案和資料檔案是在一起的。
   2. 索引的葉子節點，存儲的是對應索引的行完整資料。
   3. 聚集索引定義：就是索引的葉子節點，存儲的就是完整資料行。
   4. 葉子節點是資料結構是雙向指針；友善進行範圍的查找。

      

      

6. 索引優化

1. 聯合索引的底層資料結構是怎麼樣的？
   1. 索引節點中，就會存儲多個字段的資料；然後資料節點中存儲其餘的字段資料。
   2. 比較大小：會一個一個字段進行比較，若第一個字段就能比較出大小，則不會進行後面字段的比較；是以，當我們使用索引時，若查詢的字段順序，不符合索引字段的順序，則無法使用索引。 eg: key(a, b, c)； where b == 1 and a == 2 and c==1， 依然會被Mysql底層，優化使用到索引。除非，where中不含a開頭，就會無法使用索引。