【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
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
云数据库 RDS PostgreSQL,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
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。 &nbsp; 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:&nbsp;https://www.aliyun.com/product/rds/mysql&nbsp;
相关文章
|
15天前
|
关系型数据库 MySQL 分布式数据库
阿里云PolarDB云原生数据库收费价格:MySQL和PostgreSQL详细介绍
阿里云PolarDB兼容MySQL、PostgreSQL及Oracle语法,支持集中式与分布式架构。标准版2核4G年费1116元起,企业版最高性能达4核16G,支持HTAP与多级高可用,广泛应用于金融、政务、互联网等领域,TCO成本降低50%。
|
16天前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
阿里云数据库RDS费用价格:MySQL、SQL Server、PostgreSQL和MariaDB引擎收费标准
阿里云RDS数据库支持MySQL、SQL Server、PostgreSQL、MariaDB,多种引擎优惠上线!MySQL倚天版88元/年,SQL Server 2核4G仅299元/年,PostgreSQL 227元/年起。高可用、可弹性伸缩,安全稳定。详情见官网活动页。
|
16天前
|
关系型数据库 分布式数据库 数据库
阿里云数据库收费价格:MySQL、PostgreSQL、SQL Server和MariaDB引擎费用整理
阿里云数据库提供多种类型,包括关系型与NoSQL,主流如PolarDB、RDS MySQL/PostgreSQL、Redis等。价格低至21元/月起,支持按需付费与优惠套餐,适用于各类应用场景。
|
15天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
Mysql数据恢复—Mysql数据库delete删除后数据恢复案例
本地服务器,操作系统为windows server。服务器上部署mysql单实例,innodb引擎,独立表空间。未进行数据库备份,未开启binlog。 人为误操作使用Delete命令删除数据时未添加where子句,导致全表数据被删除。删除后未对该表进行任何操作。需要恢复误删除的数据。 在本案例中的mysql数据库未进行备份,也未开启binlog日志,无法直接还原数据库。
|
21天前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
阿里云数据库RDS支持MySQL、SQL Server、PostgreSQL和MariaDB引擎
阿里云数据库RDS支持MySQL、SQL Server、PostgreSQL和MariaDB引擎,提供高性价比、稳定安全的云数据库服务,适用于多种行业与业务场景。
|
SQL Java 数据库连接
MySQL---数据库从入门走向大神系列(十五)-Apache的DBUtils框架使用
MySQL---数据库从入门走向大神系列(十五)-Apache的DBUtils框架使用
325 0
MySQL---数据库从入门走向大神系列(十五)-Apache的DBUtils框架使用
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL---数据库从入门走向大神系列(六)-事务处理与事务隔离(锁机制)
MySQL---数据库从入门走向大神系列(六)-事务处理与事务隔离(锁机制)
227 0
MySQL---数据库从入门走向大神系列(六)-事务处理与事务隔离(锁机制)
|
存储 SQL 关系型数据库
MySQL---数据库从入门走向大神系列(五)-存储过程
MySQL---数据库从入门走向大神系列(五)-存储过程
212 0
MySQL---数据库从入门走向大神系列(五)-存储过程
|
数据库
MySQL---数据库从入门走向大神系列(四)-子查询、表与表之间的关系(3)
MySQL---数据库从入门走向大神系列(四)-子查询、表与表之间的关系
275 0
MySQL---数据库从入门走向大神系列(四)-子查询、表与表之间的关系(3)
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL---数据库从入门走向大神系列(二)-用Java对MySQL进行增删改查
MySQL---数据库从入门走向大神系列(二)-用Java对MySQL进行增删改查
280 0
MySQL---数据库从入门走向大神系列(二)-用Java对MySQL进行增删改查

推荐镜像

更多