MySQL索引底层

一、聚簇索引和非聚簇索引是什么？他们在索引树的叶子节点上存储数据有什么区别？

聚簇索引：并不是一种单独的索引类型，而是一种存储数据方式，聚簇的意思就是数据行和相邻的键值紧凑的存储在一起，因为无法同时把数据行放在两个不同的地方，所以一个表只能有一个聚簇索引。
聚簇索引的优点：数据访问的更快，因为聚簇索引将索引和数据保存在同一个索引树中，因此从聚簇索引中获取数据通常比在非聚簇索引中查找更快。
InnoDB中的聚簇索引：InnoDB默认对主键建立聚簇索引，如果你不指定主键，InnoDB会用一个具有唯一且非空值的索引来代替。如果不存在这样的索引，InnoDB会定义一个隐藏的主键，然后对其建立聚簇索引。一般来说，InnoDB会以聚簇索引的形式来存储实际的数据，它是其他二级索引的基础。
非聚簇索引：就是普通索引，它的索引树树的叶子节点存储的数据是主键列。因为对于非聚簇索引查询来说，他是无法通过一次扫描树然后就可以定位行记录。
举例：

有表 table(id,name,sex,flag);
id为主键（聚簇索引），name是普通索引。

id	name	sex	flag
1	shenjian	m	A
3	zhangsan	m	A
5	lisi	m	A
9	wangwu	f	B

两种索引在索引树中的数据存储如下图：

1.id为聚簇索引，叶子节点存储行记录；
2.name为普通索引，叶子节点存储主键值，即id；
既然普通索引无法直接定位行记录，那么普通索引的查询过程是什么？

通常情况下要扫描两次索引树
select * from where name = 'lisi';

图中的扫描过程为：
1.先通过普通索引定位到主键的ID = 5；
2.再通过聚簇索引定位到行记录；
这就是所谓的回表查询，先定位到行记录，然后扫描聚簇索引的索引树。它的性能较扫描一遍索引树效率更低。

二、覆盖索引

覆盖索引：一个索引中包含所有需要查询字段的值。
即Explain的输出结果Extra字段为Using index时，能触发索引覆盖。
如何实现索引覆盖：将被查询的字段，建立到联合索引里去。
使用覆盖索引的好处：无需回表，少了一个索引树的扫描。

三、索引失效的底层原理

只讨论最左前缀法则失效问题。
联合索引排序的原理：
先对第一个字段进行排序，在第一个字段相同的情况下对第二个字段排序，以此类推。
大多数情况下两个字段的值怎么会相同？所以很容易引发索引失效问题。

a的值是有顺序的：1 ， 1， 2，2，3，3
b的值是没有顺序的：1，2，1，4，1，2
范围查找右边的索引会失效

explain select * from test where a > 1 and b = 1;

我们可以找到a>1的所有节点，但是此时b索引是无序的，二分查找没办法继续下去了。