【Mysql系列】——详细剖析数据库“索引”【上篇】

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
云数据库 RDS MySQL,高可用系列 2核4GB
简介: 索引概述   在数据之外,数据库系统还维护着满足查找算法的数据结构,这些数据结构以某种方式指向我们的数据,这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法,这种数据结构就是索引。简单来说,索引是帮助Mysql高效获取数据的数据结构(有序)。说到数据结构,大家可能一想到B+树、红黑树、二叉树等等各种各样的树就感到头疼。

微信图片_20230427214238.gif

😎博客昵称:博客小梦

😊最喜欢的座右铭:全神贯注的上吧!!!

😊作者简介:一名热爱C/C++,算法,数据库等技术、喜爱运动、热爱K歌、敢于追梦的小博主!

😘博主小留言:哈喽!😄各位CSDN的uu们,我是你的博客好友小梦,希望我的文章可以给您带来一定的帮助,话不多说,文章推上!欢迎大家在评论区唠嗑指正,觉得好的话别忘了一键三连哦!😘

微信图片_20230427160707.gif


前言🙌



   哈喽各位友友们😊,我今天又学到了很多有趣的知识,现在迫不及待的想和大家分享一下!😘我仅已此文,和大家分享【【Mysql系列】——详细剖析数据库“索引”【上篇】~都是精华内容,可不要错过哟!!!😍😍😍


索引


索引概述


  在数据之外,数据库系统还维护着满足查找算法的数据结构,这些数据结构以某种方式指向我们的数据,这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法,这种数据结构就是索引。简单来说,索引是帮助Mysql高效获取数据的数据结构(有序)。

说到数据结构,大家可能一想到B+树、红黑树、二叉树等等各种各样的树就感到头疼。

微信图片_20230428165814.png

其实不用那么慌张,我们只需要了解其结构和一些基本性质就行了。


为什么需要索引?


前面我们已经提到了,索引是一种数据结构,它能够帮助数据库快速查询数据,这就是它的主要作用。当没有索引的时候,我们在查询数据时,就像下面这幅图一样进行全表扫描,这样效率是非常低下的。

微信图片_20230428165818.png

通常来说,一般提到数据库的索引时,其数据结构都是B+树数据结构。下面这幅图是一个大概展示了索引查找数据的画面,并非真正的B+树。

微信图片_20230428165822.png


索引的优缺点


优势 劣势
提高数据检查的效率,降低数据库的IO成本 索引也是要占用空间的
通过索引列对数据进行排序,降低数据排序的成本,降低CPU的消耗 索引大大提高了查询效率,同时却也降低更新表的速度,如对表进行的 insert、update、delete时,效率降低。


  • 1.但是,现在的磁盘是很便宜的,所以索引占空间的问题就没有那么重要了。
  • 2.其实在一个正常的业务中,进行增删改的操作远小于查询操作。所以索引的第二个不足也影响不大。
  • 3.根据场景需求和业务需求选择是否使用索引。


索引结构


前面的博客已经提到过,索引是在存储引擎层实现的,不同的存储引擎有着不同的结构,主要包括一下几种:

微信图片_20230428171319.png

默认索引都是B+树,面试的时候一般没有说明也是B+树索引结构。

微信图片_20230428171322.png


索引的结构为什么不是二叉树和红黑树


微信图片_20230428171326.png


索引的B+树结构


微信图片_20230428171333.png

微信图片_20230428171336.png


上面都是数据结构中的B+数结构,而在Mysql中,是对其进行优化的。在原B+Tree的基础上,增加了一个指向相邻叶子结点的链表指针,就形成了带有顺序指针的B+Tree,提高区间访问性能。

微信图片_20230428171340.png


索引的Hash结构


哈希表就是采用一定的Hash算法,将键值换算成新的hash值,映射到对应的槽位上,然后存储在hash表中。如果两个或者多个键值,映射到一个相同的槽位上,他们就产生了hash冲突(也称为是hash碰撞),可以通过链表来解决这个问题。

微信图片_20230428171345.png


Hash结构索引的特点


  • 1.Hash索引只能用于对等比较( = , in),不支持范围查询(between,>,<,…)
  • 2.无法利用索引完成排序操作。我们可以看到,数据在hash表中的存储是无序的。
  • 3.查询效率高,通常只需要一次检索就可以了,效率通常要高于B+Tree索引。这里之所以说是通常而不是一定,是因为在可能会发生hash冲突。

注意:在Mysql中,支持hash索引的是Memory引擎,而INnoDB中具有自适应的hash功能,hash索引是存储引擎根据B+Tree索引在指定条件下自动构建的。

思考:为什么InnoDB存储引擎选择使用B+Tree索引结构呢?


理由有以下几点:


  • 1.相对于二叉树,层级更少,搜索效率更高;
  • 2.对于B-树,无论是叶子结点还是非叶子节点,都会保存数据,这样导致了一页中存储的键值减少,指针跟着减少(键值key 的个数比指针数少1),要同样保存大量的数据,只能增加树的高度,导致性能的降低;
  • 3.相对于Hash索引,B+Tree支持范围匹配和排序操作的。而Hash索引不能。


总结撒花💞


本篇文章旨在分享【Mysql系列】——详细剖析数据库“索引”【上篇】。希望大家通过阅读此文有所收获!😘如果我写的有什么不好之处,请在文章下方给出你宝贵的意见😊。如果觉得我写的好的话请点个赞赞和关注哦~😘😘😘


相关实践学习
如何快速连接云数据库RDS MySQL
本场景介绍如何通过阿里云数据管理服务DMS快速连接云数据库RDS MySQL,然后进行数据表的CRUD操作。
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 &nbsp; &nbsp; 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
|
18天前
|
SQL 存储 关系型数据库
MySQL秘籍之索引与查询优化实战指南
最左前缀原则。不冗余原则。最大选择性原则。所谓前缀索引,说白了就是对文本的前几个字符建立索引(具体是几个字符在建立索引时去指定),比如以产品名称的前 10 位来建索引,这样建立起来的索引更小,查询效率更快!
82 22
 MySQL秘籍之索引与查询优化实战指南
|
1天前
|
存储 关系型数据库 MySQL
浅入浅出——MySQL索引
本文介绍了数据库索引的概念和各种索引结构,如哈希表、B+树、InnoDB引擎的索引运作原理等。还分享了覆盖索引、联合索引、最左前缀原则等优化技巧,以及如何避免索引误用,提高数据库性能。
|
19天前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL中为什么要使用索引合并(Index Merge)?
通过这些内容的详细介绍和实际案例分析,希望能帮助您深入理解索引合并及其在MySQL中的
76 10
|
2天前
|
缓存 关系型数据库 MySQL
【深入了解MySQL】优化查询性能与数据库设计的深度总结
本文详细介绍了MySQL查询优化和数据库设计技巧,涵盖基础优化、高级技巧及性能监控。
27 0
|
29天前
|
存储 Oracle 关系型数据库
数据库传奇:MySQL创世之父的两千金My、Maria
《数据库传奇:MySQL创世之父的两千金My、Maria》介绍了MySQL的发展历程及其分支MariaDB。MySQL由Michael Widenius等人于1994年创建,现归Oracle所有,广泛应用于阿里巴巴、腾讯等企业。2009年,Widenius因担心Oracle收购影响MySQL的开源性,创建了MariaDB,提供额外功能和改进。维基百科、Google等已逐步替换为MariaDB,以确保更好的性能和社区支持。掌握MariaDB作为备用方案,对未来发展至关重要。
59 3
|
29天前
|
安全 关系型数据库 MySQL
MySQL崩溃保险箱:探秘Redo/Undo日志确保数据库安全无忧!
《MySQL崩溃保险箱:探秘Redo/Undo日志确保数据库安全无忧!》介绍了MySQL中的三种关键日志:二进制日志(Binary Log)、重做日志(Redo Log)和撤销日志(Undo Log)。这些日志确保了数据库的ACID特性,即原子性、一致性、隔离性和持久性。Redo Log记录数据页的物理修改,保证事务持久性;Undo Log记录事务的逆操作,支持回滚和多版本并发控制(MVCC)。文章还详细对比了InnoDB和MyISAM存储引擎在事务支持、锁定机制、并发性等方面的差异,强调了InnoDB在高并发和事务处理中的优势。通过这些机制,MySQL能够在事务执行、崩溃和恢复过程中保持
71 3
|
29天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
数据库灾难应对:MySQL误删除数据的救赎之道,技巧get起来!之binlog
《数据库灾难应对:MySQL误删除数据的救赎之道,技巧get起来!之binlog》介绍了如何利用MySQL的二进制日志(Binlog)恢复误删除的数据。主要内容包括: 1. **启用二进制日志**:在`my.cnf`中配置`log-bin`并重启MySQL服务。 2. **查看二进制日志文件**:使用`SHOW VARIABLES LIKE &#39;log_%&#39;;`和`SHOW MASTER STATUS;`命令获取当前日志文件及位置。 3. **创建数据备份**:确保在恢复前已有备份,以防意外。 4. **导出二进制日志为SQL语句**:使用`mysqlbinlog`
89 2
|
27天前
|
存储 关系型数据库 MySQL
【MYSQL】 ——索引(B树B+树)、设计栈
索引的特点,使用场景,操作,底层结构,B树B+树,MYSQL设计栈
|
1月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
Python处理数据库:MySQL与SQLite详解 | python小知识
本文详细介绍了如何使用Python操作MySQL和SQLite数据库,包括安装必要的库、连接数据库、执行增删改查等基本操作,适合初学者快速上手。
267 15
|
1月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
数据库数据恢复—Mysql数据库表记录丢失的数据恢复方案
Mysql数据库故障: Mysql数据库表记录丢失。 Mysql数据库故障表现: 1、Mysql数据库表中无任何数据或只有部分数据。 2、客户端无法查询到完整的信息。