MySQL聚簇索引和非聚簇索引的区别

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群版 2核4GB 100GB
推荐场景:
搭建个人博客
云数据库 RDS MySQL,高可用版 2核4GB 50GB
简介: 笔记

(1)聚簇索引


聚簇索引就是按照每张表的 主键 构造一棵B+树,同时叶子节点中存放的就是整张表的行记录数据,也将聚集索引的叶子节点称为数据页。这个特性决定了索引组织表中数据也是索引的一部分,每张表只能拥有一个聚簇索引。


在 InnoDB 中,只有主键索引是聚簇索引,如果没有主键,则挑选一个唯一键建立聚簇索引。如果没有唯一键,则MySQL自动为InnoDB表生成一个隐含字段来建立聚簇索引,这个字段长度为6个字节,类型为长整形。


聚簇索引的优缺点

优点:


数据访问更快,因为聚簇索引将索引和数据保存在同一个B+树中,因此从聚簇索引中获取数据比非聚簇索引更快

聚簇索引对于主键的排序查找和范围查找速度非常快

缺点:


插入速度严重依赖于插入顺序,按照主键的顺序插入是最快的方式,否则将会出现页分裂,严重影响性能。因此,对于InnoDB表,我们一般都会定义一个自增的ID列为主键

更新主键的代价很高,因为将会导致被更新的行移动。因此,对于InnoDB表,我们一般定义主键为不可更新。

二级索引访问需要两次索引查找,第一次找到主键值,第二次根据主键值找到行数据。


(2)辅助索引(非聚簇索引)


在聚簇索引之上创建的索引称之为辅助索引,辅助索引访问数据总是需要 二次查找。辅助索引叶子节点存储的不再是行的物理位置,而是主键值。通过辅助索引首先找到的是主键值,再通过主键值找到数据行的数据页,再通过数据页中的Page Directory找到数据行。

7.png


(3)InnoDB索引的实现


(3.1)主键索引

MyISAM索引文件和数据文件是分离的,索引文件仅保存数据记录的地址。而在InnoDB中,表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构,这棵树的叶节点data域保存了完整的数据记录。这个索引的key是数据表的主键,因此InnoDB表数据文件本身就是主索引。

8.png


 (图inndb主键索引)是InnoDB主索引(同时也是数据文件)的示意图,可以看到叶节点包含了完整的数据记录。这种索引叫做聚集索引。因为InnoDB的数据文件本身要按主键聚集,所以InnoDB要求表必须有主键(MyISAM可以没有),如果没有显式指定,则MySQL系统会自动选择一个可以唯一标识数据记录的列作为主键,如果不存在这种列,则MySQL自动为InnoDB表生成一个隐含字段作为主键,这个字段长度为6个字节,类型为长整形。


(3.2)InnoDB的辅助索引

InnoDB的所有辅助索引都引用主键作为data域,辅助索引的data域存储相应记录主键的值而不是地址,这也是和MyISAM不同的地方。例如,下图为定义在Col3上的一个辅助索引:

9.png

 InnoDB 表是基于聚簇索引建立的。因此InnoDB 的索引能提供一种非常快速的主键查找性能。不过,它的辅助索引(Secondary Index, 也就是非主键索引)也会包含主键列,所以,如果主键定义的比较大,其他索引也将很大。如果想在表上定义 、很多索引,则争取尽量把主键定义得小一些。InnoDB 不会压缩索引。



(4)MyISAM索引的实现


MyISAM索引文件和数据文件是分离的,索引文件仅保存数据记录的地址


(4.1)主键索引

MyISAM引擎使用B+Tree作为索引结构,叶节点的data域存放的是数据记录的地址。下图是MyISAM主键索引的原理图:

10.png

这里设表一共有三列,假设我们以Col1为主键,图myisam1是一个MyISAM表的主索引(Primary key)示意。可以看出MyISAM的索引文件仅仅保存数据记录的地址。


(4.2)辅助索引(Secondary key)

在MyISAM中,主索引和辅助索引(Secondary key)在结构上没有任何区别,只是主索引要求key是唯一的,而辅助索引的key可以重复。如果我们在Col2上建立一个辅助索引,则此索引的结构如下图所示:

11.png

 同样也是一颗B+Tree,data域保存数据记录的地址。因此,MyISAM中索引检索的算法为首先按照B+Tree搜索算法搜索索引,如果指定的Key存在,则取出其data域的值,然后以data域的值为地址,读取相应数据记录。


MyISM使用的是非聚簇索引,非聚簇索引的两棵B+树看上去没什么不同,节点的结构完全一致只是存储的内容不同而已,主键索引B+树的节点存储了主键,辅助键索引B+树存储了辅助键。表数据存储在独立的地方,这两颗B+树的叶子节点都使用一个地址指向真正的表数据,对于表数据来说,这两个键没有任何差别。由于索引树是独立的,通过辅助键检索无需访问主键的索引树。


为了更形象说明这两种索引的区别,我们假想一个表如下图存储了4行数据。其中Id作为主索引,Name作为辅助索引。图示清晰的显示了聚簇索引和非聚簇索引的差异。

12.png


(5)总结


MySQL聚簇索引和非聚簇索引的区别:


聚簇索引的叶子节点存放的是主键值和数据行,支持覆盖索引

非聚簇索引的叶子节点存放的是主键值或数据记录的地址(InnoDB辅助索引的data域存储相应记录主键的值,MyISAM辅助索引的data域保存数据记录的地址)

MyISAM和InnoDB实现B树索引方式的区别是什么?


InnoDB 主键索引使用的是聚簇索引,MyISAM 不管是主键索引,还是二级索引使用的都是非聚簇索引。

13.png




相关实践学习
如何在云端创建MySQL数据库
开始实验后,系统会自动创建一台自建MySQL的 源数据库 ECS 实例和一台 目标数据库 RDS。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
相关文章
|
3天前
|
SQL 存储 关系型数据库
mysql加索引真的会锁表吗?揭秘背后的技术细节与规避策略
【8月更文挑战第16天】在数据库管理中,添加索引能大幅提升查询效率。MySQL执行此操作时的锁定行为常引起关注。文章详细解析MySQL中索引添加时的锁定机制及其原理。不同存储引擎及SQL语句影响锁定策略:MyISAM需全表锁定;InnoDB提供更灵活选项,如使用`ALTER TABLE... LOCK=NONE`可在加索引时允许读写访问,尽管可能延长索引构建时间。自MySQL 5.6起,在线DDL技术可进一步减少锁定时间,通过`ALGORITHM=INPLACE`和`LOCK=NONE`实现近乎无锁的表结构变更。合理配置这些选项有助于最小化对业务的影响并保持数据库高效运行。
11 4
|
3天前
|
SQL JavaScript 关系型数据库
Mysql索引不当引发死锁问题
本文通过真实案例解析了MySQL在高并发环境下出现死锁的问题。数据库表`t_award`包含多个索引,但在执行特定SQL语句时遭遇索引失效,导致更新操作变慢并引发死锁。分析发现,联合索引`(pool_id, identifier, status, is_redeemed)`因`identifier`允许为空值而导致索引部分失效。此外,`pool_id`上的普通索引产生的间隙锁在高并发下加剧了死锁风险。为解决此问题,文中提出了调整索引顺序至`(pool_id, status, is_redeemed, identifier)`等方案来优化索引使用,进而减轻死锁现象。
|
3天前
|
前端开发 关系型数据库 MySQL
com.mysql.jdbc.Driver 和 com.mysql.cj.jdbc.Driver 的区别
这篇文章讨论了`com.mysql.jdbc.Driver`和`com.mysql.cj.jdbc.Driver`两个MySQL驱动类的区别,指出`com.mysql.jdbc.Driver`适用于MySQL 5的`mysql-connector-java`版本,而`com.mysql.cj.jdbc.Driver`适用于MySQL 6及以上版本的`mysql-connector-java`。文章还提到了在实际使用中如何根据MySQL版本选择合适的驱动类。
com.mysql.jdbc.Driver 和 com.mysql.cj.jdbc.Driver 的区别
|
5天前
|
缓存 NoSQL Redis
一天五道Java面试题----第九天(简述MySQL中索引类型对数据库的性能的影响--------->缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿)
这篇文章是关于Java面试中可能会遇到的五个问题,包括MySQL索引类型及其对数据库性能的影响、Redis的RDB和AOF持久化机制、Redis的过期键删除策略、Redis的单线程模型为何高效,以及缓存雪崩、缓存穿透和缓存击穿的概念及其解决方案。
|
8天前
|
存储 SQL 关系型数据库
OceanBase与MySQL有何区别?
【8月更文挑战第12天】OceanBase与MySQL有何区别?
23 3
|
19天前
|
存储 SQL 关系型数据库
(六)MySQL索引原理篇:深入数据库底层揭开索引机制的神秘面纱!
《索引原理篇》它现在终于来了!但对于索引原理及底层实现,相信大家多多少少都有了解过,毕竟这也是面试过程中出现次数较为频繁的一个技术点。在本文中就来一窥`MySQL`索引底层的神秘面纱!
|
19天前
|
SQL 存储 关系型数据库
(五)MySQL索引应用篇:建立索引的正确姿势与使用索引的最佳指南!
在本篇中,则重点讲解索引应用相关的方式方法,例如各索引优劣分析、建立索引的原则、使用索引的指南以及索引失效与索引优化等内容。
|
21天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL删除表数据、清空表命令(truncate、drop、delete 区别)
MySQL删除表数据、清空表命令(truncate、drop、delete区别) 使用原则总结如下: 当你不需要该表时(删除数据和结构),用drop; 当你仍要保留该表、仅删除所有数据表内容时,用truncate; 当你要删除部分记录、且希望能回滚的话,用delete;
|
23天前
|
SQL 缓存 关系型数据库
MySQL 查询索引失效及如何进行索引优化
MySQL 查询索引失效及如何进行索引优化
60 1
|
26天前
|
SQL 缓存 关系型数据库
面试题MySQL问题之实现覆盖索引如何解决
面试题MySQL问题之实现覆盖索引如何解决
30 1