怎么理解mysql索引 MySQL中的索引

深入理解mysql的联合索引

最近在学习MySQL的存储引擎和索引的知识。看了许多篇介绍MyISAM和InnoDB的索引的例子,都能理解。

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像这张索引图:

PS:该图来自大神张洋的《MySQL索引背后的数据结构及算法原理》一文。

但许多文章讲述的都是单列索引,我很好奇 联合索引对应的结构图是怎样的。

比方说联合索引 (col1, col2,col3),我知道在逻辑上是先按照col1进行排序再按照col2进行排序最后再按照col3进行排序。因此如果是select * from table where col1 = 1 and col3 = 3的话,只有col1的索引部分能生效。但是其物理结构上这个联合索引是怎样存在的,我想不懂。

上网查阅了许多资料,总算有点眉目了。

假设这是一个多列索引(col1, col2,col3),对于叶子节点,是这样的:

PS:该图改自《MySQL索引背后的数据结构及算法原理》一文的配图。

也就是说,联合索引(col1, col2,col3)也是一棵B+Tree,其非叶子节点存储的是第一个关键字的索引,而叶节点存储的则是三个关键字col1、col2、col3三个关键字的数据,且按照col1、col2、col3的顺序进行排序。

配图可能不太让人满意,因为col1都是不同的,也就是说在col1就已经能确定结果了。自己又画了一个图(有点丑),col1表示的是年龄,col2表示的是姓氏,col3表示的是名字。如下图:

PS:对应地址指的是数据记录的地址。

如图,联合索引(年龄, 姓氏,名字),叶节点上data域存储的是三个关键字的数据。且是按照年龄、姓氏、名字的顺序排列的。

因此,如果执行的是:

select * from STUDENT where 姓氏='李' and 名字='安';

或者

select * from STUDENT where 名字='安';

那么当执行查询的时候,是无法使用这个联合索引的。因为联合索引中是先根据年龄进行排序的。如果年龄没有先确定,直接对姓氏和名字进行查询的话,就相当于乱序查询一样,因此索引无法生效。因此查询是全表查询。

如果执行的是:

select * from STUDENT where 年龄=1 and 姓氏='李';

那么当执行查询的时候,索引是能生效的,从图中很直观的看出,age=1的是第一个叶子节点的前6条记录,在age=1的前提下,姓氏=’李’的是前3条。因此最终查询出来的是这三条,从而能获取到对应记录的地址。

如果执行的是:

select * from STUDENT where 年龄=1 and 姓氏='黄' and 名字='安';

那么索引也是生效的。

而如果执行的是:

select * from STUDENT where 年龄=1 and 名字='安';

那么,索引年龄部分能生效,名字部分不能生效。也就是说索引部分生效。

因此我对联合索引结构的理解就是B+Tree是按照第一个关键字进行索引,然后在叶子节点上按照第一个关键字、第二个关键字、第三个关键字…进行排序。

而之所以会有最左原则,是因为联合索引的B+Tree是按照第一个关键字进行索引排列的。

联合索引在B+树上的结构介绍

mysql索引有什么用?

先正面回答你的问题

数据是否重复不是建立索引的重要依据,甚至都不是依据。

只要不完全重复(所有元组的该元素都一样),那么建立索引就是有意义的。

即使当前数据完全重复,也不是不能建立索引,这种情况有点复杂,不细说了。

对于你后面的疑问,可以给你一个如何建立索引的忠告,“如何查就如何建”。

索引的建立,唯一的原因就是为了查询(广义的查询),实际上建立索引会使得数据存储所占空间变大,有时索引所占的空间会查过数据本身的空间。索引的建立也会使得数据插入时变慢,特殊情况下,慢的难以忍受,所以dba的重要工作之一,就是检查索引层级并优化。

索引建立的唯一好处,就是按照索引查询时,变快了。type,status这2个字段是否适合建立索引,就要看你是否要按照这2个字段进行检索。而检索的顺序决定了如何建立索引。

对于索引类型和索引方式,我建议就

normal

btree

就适用于大多数情况。若你参与的是一个大数据处理项目,对数据存储和检索有特别要求,那么需要分析多个层面,比如数据吞吐量、数据的方差、平均差等等很多参数才考虑是否用聚集索引等(mysql好像还没聚集索引),至于是否是唯一索引,我建议不使用,即使能判定数据是唯一的也不要用,全文索引也没有必要。

MySQL索引机制(详细+原理+解析)

MySQL 前缀索引能有效减小索引文件的大小,提高索引的速度。但是前缀索引也有它的坏处:MySQL 不能在 ORDER BY 或 GROUP BY 中使用前缀索引,也不能把它们用作覆盖索引(Covering Index)。

集一个索引包含多个列(最左前缀匹配原则)

索引列的值必须唯一,但允许有空值

全文索引为FUllText,在定义索引的列上支持值的全文查找,允许在这些索引列中插入重复值和空值,全文索引可以在CHAR,VARCHAR,TEXT类型列上创建

设定主键后数据会自动建立索引,InnoDB为聚簇索引

即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引

覆盖索引是指一个查询语句的执行只用从所有就能够得到,不必从数据表中读取,覆盖索引不是索引树,是一个结果,当一条查询语句符合覆盖索引条件时候,MySQL只需要通过索引就可以返回查询所需要的数据,这样避免了查到索引后的回表操作,减少了I/O效率

查看索引

列名解析:

删除索引

查看:

删除前:

删除后:

普通的索引,没有什么介绍

查看:(注意和前缀索引Sub_part的区别)

当索引的列是unique的时候,会生成唯一索引,唯一索引关于null有下列两种情况

SQLSERVER 下的唯一索引的列,允许null值,但最多允许有一个空值

MYSQL下的唯一索引的列,允许null值,并且允许多个空值

查看:

会建立两个索引,一个非聚簇索引,一个是唯一索引

结果:

可以插入两个空值(明人不说暗话,我喜欢MySQL)

一方面,它不会索引所有字段所有字符,会减小索引树的大小.

另外一方面,索引只是为了区别出值,对于某些列,可能前几位区别很大,我们就可以使用前缀索引。

一般情况下某个前缀的选择性也是足够高的,足以满足查询性能。对于BLOB,TEXT,或者很长的VARCHAR类型的列,必须使用前缀索引,因为MySQL不允许索引这些列的完整长度。

查看:

查看:

复合索引的最左前缀匹配原则 :

对于复合索引,查询在一定条件才会使用该索引

减少开销。 建一个联合索引(col1,col2,col3),实际相当于建了(col1),(col1,col2),(col1,col2,col3)三个索引。每多一个索引,都会增加写操作的开销和磁盘空间的开销。对于大量数据的表,使用联合索引会大大的减少开销!

覆盖索引。 对联合索引(col1,col2,col3),如果有如下的sql: select col1,col2,col3 from test where col1=1 and col2=2。那么MySQL可以直接通过遍历索引取得数据,而无需回表,这减少了很多的随机io操作。减少io操作,特别的随机io其实是dba主要的优化策略。所以,在真正的实际应用中,覆盖索引是主要的提升性能的优化手段之一。

效率高。 索引列越多,通过索引筛选出的数据越少。有1000W条数据的表,有如下sql:select from table where col1=1 and col2=2 and col3=3,假设假设每个条件可以筛选出10%的数据,如果只有单值索引,那么通过该索引能筛选出1000W10%=100w条数据,然后再回表从100w条数据中找到符合col2=2 and col3= 3的数据,然后再排序,再分页;如果是联合索引,通过索引筛选出1000w10% 10% *10%=1w。

在模糊搜索中很有效,搜索全文中的某一个字段,可以参考这篇博文

:

我们先进行下面一个实验看看InnoDB下的主键索引的一个现象。

查看:

我们插入进去的时候,数据的id都是乱序的,为什么这里最后select查询出来的结果都是进行了排序?

这是因为InnoDB索引底层实现的是B+tree,B+tree具有下列的特点:

所以上面的排序是为了使用B+tree的结构 ,B+tree为了范围搜索,将主键按照从小到大排序后,拆分成节点。后续还有新的节点进入的时候,和B-tree相同的操作,会进行分裂。

一般来说,聚簇索引的B+tree都是三层

InnoDB中主键索引一定是聚簇索引,聚簇索引一定是主键索引。

为什么这里辅助索引叶子结点不直接存储数据呢?

MYISAM只有非聚簇索引,索引最终指向的都是物理地址。

Q:既然有回表的存在,那么聚簇索引的优势在哪里?

Q:主键索引作为聚簇索引需要注意什么

在查询语句中使用LIke关键字进行查询时,如果匹配字符串的第一个字符为"%",索引不会使用。如果“%”不是在第一位,索引就会使用

多列索引是在表的多个字段上创建的索引,满足最左前缀匹配原则,索引才会被使用

查询语句只有Or关键字时候,如果OR前后的两个条件都是索引,这这次查询将会使用索引,否则Or前后有一个条件的列不是索引,那么查询中将不使用索引


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