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      谈谈MySql的索引

      首页 知识中心 数据库 文章详情页

      谈谈MySql的索引

      2024-09-24 06:32:42 阅读次数:26

      mysql,数据库,索引

      刚刚学习完丁奇老师《MySql 实战 45 讲》专栏中的索引部分,图文并茂的风格解开了我之前的许多疑惑,并且学习到许多新的东西,在此做个笔记,方便后续复习。由于 MySql 中存在多种存储引擎,每种存储引擎的实现方式都不太一样,而 InnoDB 在现在是比较流行的存储引擎,因此以下内容都是基于 InnoDB 讨论的。

      索引是如何存储的

      InnDB 索引是基于 N叉树实现的,为什么要使用 N叉树而不是二叉树呢?这是因为 MySql 中的数据都是存储在磁盘中的,我们查找数据都要进行 IO 操作,IO 操作比 CPU 运行的速度慢了一个等级,使用二叉树存储数据时,当我们从一个节点出发,要找它的子节点,就得进行一次 IO 操作,当数据库存储的数据多了之后,二叉树的层数变高,进行数据查找时 IO 操作也变多了。为了减少数据查询时的 IO 操作,InnDB 底层是使用 N叉树存储的,这个 N 取决于数据块的大小。

      主键索引、非主键索引

      上面说到,InnoDB 索引是基于 N叉树实现的,但是一个表我们需要建立的索引个数不止一个,因此每建立一个索引,InnoDB 就会创建一颗 N叉树来维护该索引数据,索引树建立完之后 InnDB 是如何通过索引找出我们所需要的数值的呢?

      假设有一张表是这个样子的:

      create table T(
        id int primary key,
        k int not null,
        name varchar(16),
        index(k))engine = InnDB;
      )
      

      这张表显示创建了一个索引 k,还包含一个默认的主键索引 id,InnDB 是按照如下方式来存储这两颗索引树的:

      谈谈MySql的索引

      可以看到,主键索引的叶子节点是一个数据块,每个数据块就是一个行记录,包含 id 、k、name 的值,这就叫做主键索引,而索引 k 的叶子节点包含的数据是 id 值,这就是非主键索引。在这个表中,当我们需要根据某个 k 的值查找对应的 name 值,需要先根据 k 的值找出对应的 id 值,再根据 id 值查找对应的数据块,从数据块中才可以得知 name 的值。在 InnDB 里,主键索引也被称为聚簇索引,非主键索引也被称为二级索引。

      覆盖索引

      上面说到当使用二级索引查找其他字段值时,需要查找两颗索引树才可以找到对应字段的值,这是因为二级索引的叶子节点只包含主键值,如果在二级索引的叶子节点已经包含了我们要查找的内容,那么就可以减少一次查询,提升性能。例如刚刚的那张表,我们需要根据 k 值来找 id,此时二级索引的叶子节点已经包含了我们需要的数据,我们称此为覆盖索引。

      我们可以根据具体的业务场景来创建覆盖索引,比如根据身份证 id 查找身份证号这个需求是很常见的,我们就可以给身份证 id 和身份账号建立一个联合索引,这样根据身份证 id 找出来的数据块就包含了身份证号,不用再根据主键去寻找身份证号了。

      索引重建

      这个是丁奇老师在专栏里面留下的问题:对于上面例子中的 InnDB 表 T,如果要重建索引 k,两个 SQL 语句可以这么写:

      alter table T drop indexk;
      alter table T add index(k);
      

      如果要重建主键索引,也可以这么写:

      alter table T drop primary key;
      alter table T add primary key(id);
      

      对于上面两个重建索引的做法,有不合适的地方吗?为什么?有更好的方法吗?

      回答:上面的语句中,重建索引 k 的方式合理,但是重建主键的过程不合理。不论是删除主键还是创建主键,都会将整个表重建,所以连着执行两个语句,第一个语句就白做了,这两个语句,可以使用 alter table T engine = InnDB 代替。

      该索引是否是必须的

      这是老师留下的另一个问题:DBA 小吕在入职新公司的时候,就发现自己接手维护的库里面,有这么一个表,表结构定义类似这样的:

      CREATE TABLE 'geek' (
        `a` int(11) NOT NULL,
        `b` int(11) NOT NULL,
        `c` int(11) NOT NULL,
        `d` int(11) NOT NULL,
        PRIMARY KEY (`a`, `b`),
        KEY `c` (`c`),
        KEY `ca` (`c`, `a`),
        KEY `cb` (`c`, `b`)
      )
      

      公司的同事告诉他,由于历史原因,这个表需要 a、b 做联合主键,这个小吕理解了。但是,学过本章的内容的小吕又纳闷了,既然主键包含了 a、b 这两个字段,那意味这单独在字段 c 上创建一个索引,就已经包含了这三个字段,为什么要创建 “ca”、“cb” 这两个索引?同事告诉它,是因为他们的业务里面有这样的两种语句:

      select * from geek where c=N order by a limit 1;
      select * from geek where c=N order by b limit 1;
      

      问题是,这位同事的解释对吗,为了这两个查询模式,这两个索引是否都是必须的?为什么呢?

      回答:我们一个一个来分析,首先是主键索引(a、b),主键索引先按照 a 排序,然后按照 b 排序,索引 c 就是按照 c 进行排序,在叶子节点中包含主键,即先按照 c 排序,然后按照 a 排序,接着按照 b 排序。索引 ca 先按照 c 排序,然后按照 a 排序,主键部分包含 b,这样看的话它和索引 c 存储的内容是一样的。索引 cb 先按照 c 排序,然后按照 b 排序,主键部分包含 a。经过上面分析,索引 ca 是可以去掉的,因为它的作用和索引 c 是一样的。

      版权声明:本文内容来自第三方投稿或授权转载,原文地址:https://blog.csdn.net/FireFox1997/article/details/103231165,作者:firepation,版权归原作者所有。本网站转在其作品的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如因作品内容、版权等问题需要同本网站联系,请发邮件至ctyunbbs@chinatelecom.cn沟通。

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