MySQL——索引概述和分类

原创已于 2022-03-08 09:52:44 修改 · 623 阅读

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于 2022-02-22 11:23:42 首次发布

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本文详细介绍了MySQL中的索引，包括为何使用索引（如提高数据检索速度）、索引的本质（数据结构）、索引的分类（如主键、唯一、普通和全文索引）以及聚簇与非聚簇索引的区别。同时，讨论了索引的优缺点，如加快查询速度但影响插入性能。

MySQL——索引概述

索引就是根据表中的一列或若干列按照一定顺序建立的列值与记录行之间的对应关系表，实质上是一张描述索引列的列值与原表中记录行之间一一对应关系的有序表。

就好比一本教科书的目录部分，通过目录找到对应的文章的页码，便可快速定位到需要的文章。

索引是 MySQL 中十分重要的数据库对象，是数据库性能调优技术的基础，常用于实现数据的快速检索。

在 MySQL 中，通常有以下两种方式访问数据库表的行数据：

顺序访问

顺序访问是在表中实行全表扫描，从头到尾逐行遍历，直到在无序的行数据中找到符合条件的目标数据。

顺序访问实现比较简单，但是当表中有大量数据的时候，效率非常低下。例如，在几千万条数据中查找少量的数据时，使用顺序访问方式将会遍历所有的数据，花费大量的时间，显然会影响数据库的处理性能。

索引访问

索引访问是通过遍历索引来直接访问表中记录行的方式。

使用这种方式的前提是对表建立一个索引，在列上创建了索引之后，查找数据时可以直接根据该列上的索引找到对应记录行的位置，从而快捷地查找到数据。索引存储了指定列数据值的指针，根据指定的排序顺序对这些指针排序。

索引的本质

MySQL官方对索引的定义为：索引（Index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。提取句子主干，就可以得到索引的本质：索引是数据结构。这些数据结构以某种方式指向数据，这样就可以在这些数据结构的基础上实现高级查找算法。

索引是在存储引擎中实现的，因此每种存储引擎的索引不一定完全相同，并且每种存储引擎不一定支持所有索引类型。同时，存储引擎可以定义每个表的最大索引数和最大索引长度。

所有存储引擎支持每个表至少16个索引，总索引长度至少为256字节。有些存储引擎支持更多的索引数和更大的索引长度。

索引在小数据时用处不大，但在大数据时用处十分明显

建索引目的就是为了减少磁盘I/O的次数，加快查询速率。

从功能逻辑上分：

主键索引（PRIMARY KEY）
- 唯一的标识，主键不可重复，只能有一个列作为主键
唯一索引（UNIQUE KEY）
- 避免重复的列出现，唯一索引可以重复，多个列都可以标识为唯一索引，在创建唯一性索引时，限制该索引的值必须是唯一的，但允许有空值。
普通索引（KEY/INDEX）
- 默认的，不写就有。也可以用index或者key关键字来设置。这类索引可以创建在任何数据类型中，其值是否唯一和非空，要由字段本身的完整性约束条件决定。
全文索引（FullText）
- 在特定的数据引擎下才有，MySQL5.6.4之前只有MYISAM支持，5.6.4以后INNODB才支持。
- 快速定位数据，全文索引非常适合大型数据集，对于小的数据集用处较小。

按照物理实现方式分：

聚簇索引
- 聚簇索引不只是一种单独的索引类型，还是一种数据存储方式（数据记录在叶子节点上）
- 聚簇索引就是按照每张表的主键构造一颗B+树，同时叶子节点中存放的就是整张表的行记录数据，也将聚簇索引的叶子节点称为数据页。这个特性决定了索引组织表中数据也是索引的一部分，每张表只能拥有一个聚簇索引（一般情况下就是该表的主键）。
- 聚簇索引并不需要我们在MySQL中显式的使用INDEX 创建，InnoDB存储引擎会自动帮我们创建聚簇索引（MyISAM不支持聚簇索引）。
- 聚簇索引对于主键的排序查找和范围查找速度非常快
非聚簇索引（辅助索引、二级索引）
- 在聚簇索引之上创建的索引称之为非聚簇索引，非聚簇索引访问数据总是需要二次查找。非聚簇索引叶子节点存储的不再是行的物理位置，而是主键值。通过非聚簇索引首先找到的是主键值，再通过主键值找到数据行的数据页，再通过数据页中的Page Directory找到数据行。