16_mysql中InnoDB聚簇索引、二级索引与联合索引

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS PostgreSQL,高可用系列 2核4GB
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: 学习笔记
参考来源:

康师傅:https://www.bilibili.com/video/BV1iq4y1u7vj?p=118

爱编程的大李子:https://blog.csdn.net/LXYDSF/article/details/125873790

一、聚簇索引

特点:

  1. 使用记录主键值的大小进行记录和页的排序,这包括三个方面的含义:

    • 页内 的记录是按照主键的大小顺序排成一个 单向链表
    • 各个存放 用户记录的页,也是根据页中用户记录的主键大小顺序排成一个 双向链表
    • 存放目录项记录的页分为不同的层次,在同一层次中的页也是根据页中目录项记录的主键大小顺序排成一个双向链表
  2. B+ 树的叶子节点存储的是完整的用户记录
    所谓完整的用户记录,就是指这个记录中存储了所有列的值(包括隐藏列)。

我们把具有这两种特性的B+树称为聚簇索引,所有完整的用户记录都存放在这个聚簇索引的叶子节点处。这种聚簇索引并不需要我们在MySQL语句中显式的使用INDEX语句去创建,InnoDB存储引擎会自动的为我们创建聚簇索引。

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 排序查找范围查找 速度非常快 (因为数据本身就是有序的)
  • 按照聚簇索引排列顺序,查询显示一定范围数据的时候,由于数据都是紧密相连,数据库不用从多个数据块中提取数据,所以 节省了大量的 io 操作

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

    • 前半句分析。当在两个页中间插入数据时,就会导致后面页进行逻辑上的移动,然后插入新数据。同时上层目录页中的数据以及指针也可能变动,依次往上推,从而会降低性能!
    • 后半句思考:删除的时候通常不真正删除,而是弄一个删除标记是不是和这个有关?
  • 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(回表)

限制:

  • 对于MySQL数据库目前只有InnoDB数据引擎支持聚簇索引,而MylSAM并不支持聚簇索引。
  • 由于数据物理存储排序方式只能有一种,所以每个MySQL的表只能有一个聚簇索引。一般情况下就是该表的主键。
  • 如果没有定义主键,Innodb会选择非空的唯一索引代替。如果没有这样的索引,Innodb会隐式的定义一个主键来作为聚簇索引。
  • 为了充分利用聚簇索引的聚簇的特性,所以innodb表的主键列尽量选用有序的顺序id,而不建议用无序的id,比如UUID、MD5、HASH、字符串列作为主键无法保证数据的顺序增长。

二、二级索引

也称为辅助索引、非聚簇索引。非主键创建的索引称为二级索引。

聚簇索引的叶子节点存储的是完整的用户记录,而二级索引的叶子节点存储的是主键,所以查询需要两次索引查找。

概念: 回表 我们根据这个以 非主键列大小排序的 B+ 树只能确定我们要查找记录的主键值,所以如果我们想根据 非主键列的值查找到完整的用户记录的话,仍然需要到 聚簇索引 中再查一遍,这个过程称为 回表 。也就是根据 非主键列的值查询一条完整的用户记录需要使用到 2 棵 B+ 树!

三、联合索引

我们也可以同时以多个列的大小作为排序规则,也就是同时为多个列建立索引,比方说我们想让 B+ 树按照 c2 和c3 列 的大小进行排序,这个包含两层含义:

  • 先把各个记录和页按照 c2 列进行排序。
  • 在记录的 c2 列相同的情况下,采用 c3 列进行排序

以 c2 和 c3 列的大小为排序规则建立的 B+ 树称为 联合索引 ,本质上也是一个二级索引

四、注意事项

InnoDB 的 B+ 树索引中

  1. 根页面位置万年不动

    这个过程特别注意的是: 一个B+树索引的根节点自诞生之日起,便不会再移动。这样只要我们对某个表建立一个索引,那么它的根节点的页号便会被记录到某个地方,然后凡是InnoDB存储引擎需要用到这个索引的时候,都会从那个固定的地方取出根节点的页号,从而来访问这个索引。

    注意:B+树的构建是自上往下构建的

  2. 内节点中目录项记录的唯一性

    为了让新插入记录能找到自己在那个页里,我们需要保证在B+树的同一层内节点的目录项记录除页号这个字段以外是唯一的。所以对于二级索引的内节点的目录项记录的内容实际上是由三个部分构成的:

    • 索引列的值
    • 主键值
    • 页号

    注意: 页号虽然也可以保证列的唯一性,但是没有实际意义。而其他的列我们也不能保证唯一性。所以我们增添的是主键值,再进行判断时也是根据 列号+主键 来选择向哪一页插入数据

  3. 一个页面最少可以存储 2 条记录
相关实践学习
每个IT人都想学的“Web应用上云经典架构”实战
本实验从Web应用上云这个最基本的、最普遍的需求出发,帮助IT从业者们通过“阿里云Web应用上云解决方案”,了解一个企业级Web应用上云的常见架构,了解如何构建一个高可用、可扩展的企业级应用架构。
MySQL数据库入门学习
本课程通过最流行的开源数据库MySQL带你了解数据库的世界。   相关的阿里云产品:云数据库RDS MySQL 版 阿里云关系型数据库RDS(Relational Database Service)是一种稳定可靠、可弹性伸缩的在线数据库服务,提供容灾、备份、恢复、迁移等方面的全套解决方案,彻底解决数据库运维的烦恼。 了解产品详情: https://www.aliyun.com/product/rds/mysql 
目录
相关文章
|
5月前
|
存储 SQL 关系型数据库
mysql底层原理:索引、慢查询、 sql优化、事务、隔离级别、MVCC、redolog、undolog(图解+秒懂+史上最全)
mysql底层原理:索引、慢查询、 sql优化、事务、隔离级别、MVCC、redolog、undolog(图解+秒懂+史上最全)
mysql底层原理:索引、慢查询、 sql优化、事务、隔离级别、MVCC、redolog、undolog(图解+秒懂+史上最全)
|
5月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL数据库索引的数据结构?
MySQL中默认使用B+tree索引,它是一种多路平衡搜索树,具有树高较低、检索速度快的特点。所有数据存储在叶子节点,非叶子节点仅作索引,且叶子节点形成双向链表,便于区间查询。
184 4
|
7月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
阿里面试:MySQL 一个表最多 加几个索引? 6个?64个?还是多少?
阿里面试:MySQL 一个表最多 加几个索引? 6个?64个?还是多少?
阿里面试:MySQL 一个表最多 加几个索引? 6个?64个?还是多少?
|
3月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
介绍MySQL的InnoDB引擎特性
总结而言 , Inno DB 引搞 是 MySQL 中 高 性 能 , 高 可靠 的 存 储选项 , 宽泛 应用于要求强 复杂交易处理场景 。
133 15
|
8月前
|
存储 网络协议 关系型数据库
MySQL8.4创建keyring给InnoDB表进行静态数据加密
MySQL8.4创建keyring给InnoDB表进行静态数据加密
248 1
|
5月前
|
存储 SQL 关系型数据库
MySQL 核心知识与索引优化全解析
本文系统梳理了 MySQL 的核心知识与索引优化策略。在基础概念部分,阐述了 char 与 varchar 在存储方式和性能上的差异,以及事务的 ACID 特性、并发事务问题及对应的隔离级别(MySQL 默认 REPEATABLE READ)。 索引基础部分,详解了 InnoDB 默认的 B+tree 索引结构(多路平衡树、叶子节点存数据、双向链表支持区间查询),区分了聚簇索引(数据与索引共存,唯一)和二级索引(数据与索引分离,多个),解释了回表查询的概念及优化方法,并分析了 B+tree 作为索引结构的优势(树高低、效率稳、支持区间查询)。 索引优化部分,列出了索引创建的六大原则
134 2
|
6月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL覆盖索引解释
总之,覆盖索引就像是图书馆中那些使得搜索变得极为迅速和简单的工具,一旦正确使用,就会让你的数据库查询飞快而轻便。让数据检索就像是读者在图书目录中以最快速度找到所需信息一样简便。这样的效率和速度,让覆盖索引成为数据库优化师傅们手中的尚方宝剑,既能够提升性能,又能够保持系统的整洁高效。
167 9
|
7月前
|
机器学习/深度学习 关系型数据库 MySQL
对比MySQL全文索引与常规索引的互异性
现在,你或许明白了这两种索引的差异,但任何技术决策都不应仅仅基于理论之上。你可以创建你的数据库实验环境,尝试不同类型的索引,看看它们如何影响性能,感受它们真实的力量。只有这样,你才能熟悉它们,掌握什么时候使用全文索引,什么时候使用常规索引,以适应复杂多变的业务需求。
184 12
|
8月前
|
SQL 缓存 关系型数据库
使用温InnoDB缓冲池启动MySQL测试
使用温InnoDB缓冲池启动MySQL测试
146 0
|
3月前
|
缓存 关系型数据库 BI
使用MYSQL Report分析数据库性能(下)
使用MYSQL Report分析数据库性能
141 3

推荐镜像

更多