揭开MySQL索引神秘面纱(3)

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
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
简介: 揭开MySQL索引神秘面纱


四、聚簇索引、非聚簇索引区别

聚簇索引、非聚簇索引也被称之为主索引、二级索引。


那么如何区分聚簇索引和非聚簇索引呢!


首先看一下Innodb引擎下,创建表生成的文件,可以看到有俩个ibd文件。


image.png


看到这里不知道大家有没有疑问,为什么看有的文章中也会有frm文件呢!但是在这里怎么没有呢!


原因是在MySQL8.0之后将源数据都存储到了表空间中,所以也就不存在frm文件喽!


都知道这个idb文件会存储数据信息和索引信息。


那再来看一下Myisam存储引擎创建表生产的文件。


image.png


从图中可以看到创建一个表会生成三个文件,扩展名分别为MYD、MYI、sdi。


MYD:是表数据文件(保存数据的文件)


MYI :是表索引文件(保存索引的文件)


那么就可以得出一个结论


只要数据跟索引存储在一个文件里,那就是聚簇索引,否则就是非聚簇索引。


这个时候就会有人问了,表中有主键的时候,idb文件中存储的是主键+数据,那么当没有设置主键时怎么办呢!


记住这一句话,在Innodb中,数据插入时必须跟一个索引值进行绑定,如果没有主键那就选择唯一索引,如果没有唯一索引就会选择一个6Byte的rowid。


五、表中存在多个索引数据是如何存储的

看了上文的解释,有没有产生过一丝疑问,在Innodb存储引擎下,如果存在多个索引,是不是会产生多个idb文件。


在Innodb中数据只会保存一份,如果有多个索引,会维护多个B+Tree


例如:表字段 id,name,age,sex。


id设置为主键索引(聚簇索引),name设置为普通索引,那么数据到底会存储几份呢!


不管一个表中设置多少个索引,数据只会存储一份,但是这张表会维护多个B+Tree。


按照这个案例中id为主键索引,name为普通索引,那么在这张表中就会维护俩颗B+Tree。


id主键索引跟数据存储在一起,name索引所在的B+Tree中叶子节点存储的是主键id的值。


对应的图就是以下俩幅图,可以好好的看一下。


image.png


image.png




最后给大家总结一个点:在Innodb中,一定有聚簇索引,其它索引都是非聚簇索引。


这里简单提一下myisam中只有非聚簇索引。


六、索引的几个技术名词

在面试中往往会问这几个关键词,分别为回表、覆盖索引、最左侧原则、索引下推,一定要知道哈!


1. 回表

网上对回表的解释各种各样,咔咔给你说种简单易懂的,但前提是你需要把聚簇索引、非聚簇索引区分清楚。


还是用上边的案例,id为主键索引,name为普通索引。


此时查询语句为select id,name,age from table where name = 'kaka'


那么这条语句会先在name的这颗B+Tree中寻找到主键id,然后在根据主键id的索引获取到数据并且返回。


其实这个过程就是从非聚簇索引跳转到聚簇索引中查找数据,被称为回表,也就是说当你查询的字段为非聚簇索引,但是非聚簇索引中没有将需要查询的字段全部包含就是回表。


在这个案例中,非聚簇索引name的叶子节点只有id,并没有age,所以会跳转到聚簇索引中,根据id在查询整条记录返回需要的字段数据。


2. 覆盖索引

覆盖索引,根据名字都能理解的差不多,就是查询的所有字段都创建了索引!


此时查询语句为select id,name from table where name = 'kaka'


那么这条语句就是使用了覆盖索引,因为id和name都为索引字段,查询的字段也是这俩个字段,所以被称为索引覆盖。


也就是说当非聚簇索引的叶子节点中包含了需要查询的字段时就被称为覆盖索引


3. 最左匹配

最左匹配原则是在组合索引中存在的。


还是用之前表信息:表字段 id,name,age,sex。


此时给name,age设置成组合索引。


以下语句中那个不符合最左侧原则。


select * from table where name = ? and age = ?


select * from table where name = ?


select * from table where age = ?


select * from table where age= ? and name= ?


可以自行做一下测验哈!是只有第三条语句不会用到索引,其它的三条语句都会符合最左侧原则。


关于这个最左侧原则远远不止这么简单的,一试就是一个坑,关于这部分内容咔咔后期会在优化文章中提到。


4. 索引下推

还是使用这条sql语句。


select * from table where name = ? and age = ?


索引下推是在MySQL5.6及以后的版本出现的。


之前的查询过程是,先根据name在存储引擎中获取数据,然后在根据age在server层进行过滤。


在有了索引下推之后,查询过程是根据name、age在存储引擎获取数据,返回对应的数据,不再到server层进行过滤。


当你使用Explain分析SQL语句时,如果出现了index condition pushdown那就是使用了索引下推,索引下推是在组合索引的情况出现几率最大的。


七、索引存储在什么地方

索引的数据文件是存储在磁盘中的,也是需要进行持久化操作。


但是当使用索引时会把数据从磁盘读取到内存中,读取方式为分块读取。


这时就要涉及到操作系统的概念,操作系统在磁盘中获取数据,假设现在要取的数据大小是1kb,但操作系统并不会只取出你需要的这1kb,而是会取出4kb的数据。


为什么会是4kb,因为在操作系统中一页的数据就是4kb。


那又为什么只需要1kb而取出整页的数据呢!


那就又会涉及到另一个概念那就是局部性原理:数据和程序都有聚集成群的倾向,在访问了一条数据之后,在之后有极大的可能再次访问这条数据和这条数据的相邻数据。


所以说MySQL的Innodb存储引擎,在读取数据时也会采取这种局部性原理,每次读取的数据是16kb。


在Innodb存储引擎下每页的大小默认为16kb,这个参数也可以进行调整,参数为innodb_page_size。


最后一点:


既然标题问的是索引数据存储在什么地方,在第一句就直接回答了索引是存储在磁盘中,并且以页为单位进行从磁盘往内存读取。


那为什么不直接存储在内存中呢!你有没有这个疑问呢!


如果索引数据只存储在内存中,那么当电脑关机,服务器宕机之后,就需要重新生成索引,这种的效率是十分低的。


八、总结

以上就是咔咔对索引的理解,在尽最大的可能将知识点说全面。


如果还有遗漏,或者文章中有错误的地方还请各位能给出提议。


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
|
14天前
|
缓存 关系型数据库 MySQL
MySQL索引策略与查询性能调优实战
在实际应用中,需要根据具体的业务需求和查询模式,综合运用索引策略和查询性能调优方法,不断地测试和优化,以提高MySQL数据库的查询性能。
|
2月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
阿里面试:为什么要索引?什么是MySQL索引?底层结构是什么?
尼恩是一位资深架构师,他在自己的读者交流群中分享了关于MySQL索引的重要知识点。索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构,主要作用包括显著提升查询速度、降低磁盘I/O次数、优化排序与分组操作以及提升复杂查询的性能。MySQL支持多种索引类型,如主键索引、唯一索引、普通索引、全文索引和空间数据索引。索引的底层数据结构主要是B+树,它能够有效支持范围查询和顺序遍历,同时保持高效的插入、删除和查找性能。尼恩还强调了索引的优缺点,并提供了多个面试题及其解答,帮助读者在面试中脱颖而出。相关资料可在公众号【技术自由圈】获取。
|
27天前
|
监控 关系型数据库 MySQL
数据库优化:MySQL索引策略与查询性能调优实战
【10月更文挑战第27天】本文深入探讨了MySQL的索引策略和查询性能调优技巧。通过介绍B-Tree索引、哈希索引和全文索引等不同类型,以及如何创建和维护索引,结合实战案例分析查询执行计划,帮助读者掌握提升查询性能的方法。定期优化索引和调整查询语句是提高数据库性能的关键。
150 1
|
2月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
如何在MySQL中进行索引的创建和管理?
【10月更文挑战第16天】如何在MySQL中进行索引的创建和管理?
72 1
|
28天前
|
监控 关系型数据库 MySQL
数据库优化:MySQL索引策略与查询性能调优实战
【10月更文挑战第26天】数据库作为现代应用系统的核心组件,其性能优化至关重要。本文主要探讨MySQL的索引策略与查询性能调优。通过合理创建索引(如B-Tree、复合索引)和优化查询语句(如使用EXPLAIN、优化分页查询),可以显著提升数据库的响应速度和稳定性。实践中还需定期审查慢查询日志,持续优化性能。
63 0
|
2月前
|
监控 关系型数据库 MySQL
mysql8索引优化
综上所述,深入理解和有效实施这些索引优化策略,是解锁MySQL 8.0数据库高性能查询的关键。
44 0
|
2月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
美团面试:mysql 索引失效?怎么解决? (重点知识,建议收藏,读10遍+)
本文详细解析了MySQL索引失效的多种场景及解决方法,包括破坏最左匹配原则、索引覆盖原则、前缀匹配原则、`ORDER BY`排序不当、`OR`关键字使用不当、索引列上有计算或函数、使用`NOT IN`和`NOT EXISTS`不当、列的比对等。通过实例演示和`EXPLAIN`命令分析,帮助读者深入理解索引失效的原因,并提供相应的优化建议。文章还推荐了《尼恩Java面试宝典》等资源,助力面试者提升技术水平,顺利通过面试。
|
18天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
12 PHP配置数据库MySQL
路老师分享了PHP操作MySQL数据库的方法,包括安装并连接MySQL服务器、选择数据库、执行SQL语句(如插入、更新、删除和查询),以及将结果集返回到数组。通过具体示例代码,详细介绍了每一步的操作流程,帮助读者快速入门PHP与MySQL的交互。
32 1
|
20天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
go语言数据库中mysql驱动安装
【11月更文挑战第2天】
35 4
|
2月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
Mysql(4)—数据库索引
数据库索引是用于提高数据检索效率的数据结构,类似于书籍中的索引。它允许用户快速找到数据,而无需扫描整个表。MySQL中的索引可以显著提升查询速度,使数据库操作更加高效。索引的发展经历了从无索引、简单索引到B-树、哈希索引、位图索引、全文索引等多个阶段。
64 3
Mysql(4)—数据库索引