MySQL - MySQL不同存储引擎下索引的实现
文章目錄
- 生猛干貨
- Pre
- MyISAM索引實現
- 非聚簇（非聚集）索引
- 索引原理圖
- InnoDB索引實現
- 聚簇（聚集）索引
- 索引原理圖
- 常見面試題
- 為什么建議InnoDB表必須建主鍵，并且推薦使用整型的自增主鍵？
- 為什么非主鍵索引結構葉子節點存儲的是主鍵值？(一致性和節省存儲空間)
- 搞定MySQL
生猛干貨
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Pre
MySQL中，索引屬于存儲引擎級別的概念，不同存儲引擎對索引的實現方式是不同的，我們這里主要討論MyISAM和InnoDB兩個存儲引擎的索引實現方式。
MyISAM索引實現
非聚簇（非聚集）索引
我們建立一個myIsam存儲引擎的表，看磁盤上的文件存儲如下
我這個是8.0的MYSQL， 5.7版本 不是sdi結尾的文件，而是frm (framework)
可以看到MyISAM存儲引擎的索引文件 MYI 和數據文件 MYD 是分離的(非聚集)
這就是非聚簇索引的含義， MYI 和 MYD 分開存儲 ，同樣的 InnoDB都存在.idb文件中，所以InnoDB存儲引擎的索引就是聚簇索引。
索引原理圖
MyISAM引擎使用B+Tree作為索引結構，葉節點的data域存放的是數據記錄的地址。
上圖就是 MyISAM索引的原理圖。
上圖一共有三列，假設我們以Col1為主鍵，則上圖是一個MyISAM表的主索引（Primary key）示意。可以看出MyISAM的索引文件僅僅保存數據記錄的地址
在MyISAM中，主索引和輔助索引（Secondary key）在結構上沒有任何區別，只是主索引要求key是唯一的，而輔助索引的key可以重復。
如果我們在Col2上建立一個輔助索引，則此索引的結構如下圖所示：
同樣也是一顆B+Tree，data域保存數據記錄的地址。
因此，MyISAM中索引檢索的算法為首先按照B+Tree搜索算法搜索索引，如果指定的Key存在，則取出其data域的值，然后以data域的值為地址，去另外一個文件中MYD讀取相應數據記錄。
MyISAM的索引方式也叫做“非聚集”的，之所以這么稱呼是為了與InnoDB的聚集索引區分。
InnoDB索引實現
聚簇（聚集）索引
建立一個innodb存儲引擎的表，看磁盤上的數據文件如下
這個ibd就是 數據和索引，這兩個存儲在一個文件中
第一個重大區別是InnoDB的數據文件本身就是索引文件 ，因為就只有一個ibd文件啊。
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MyISAM索引文件和數據文件是分離的，索引文件僅保存數據記錄的地址。
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InnoDB中，表數據文件本身就是按B+Tree組織的一個索引結構，這棵樹的葉節點data域保存了完整的數據記錄。這個索引的key是數據表的主鍵，因此InnoDB表數據文件本身就是主索引。
InnoDB也使用B+Tree作為索引結構，但具體實現方式卻與MyISAM 不同。
索引原理圖
上圖就是InnoDB主索引（同時也是數據文件）的示意圖，可以看到葉節點包含了完整的數據記錄。這種索引叫做聚集索引。
第二個與MyISAM索引的不同是InnoDB的輔助索引data域存儲相應記錄主鍵的值而不是地址。換句話說，InnoDB的所有輔助索引都引用主鍵作為data域
上圖為 定義在Col3上的一個輔助索引 觀察葉子節點 ： data域存儲相應記錄主鍵的值而不是地址
Col3字段上的索引，以英文字符的ASCII碼作為比較準則。
聚集索引這種實現方式使得按主鍵的搜索十分高效，但是輔助索引搜索需要檢索兩遍索引：首先檢索輔助索引獲得主鍵，然后用主鍵到主索引中檢索獲得記錄。
常見面試題
為什么建議InnoDB表必須建主鍵，并且推薦使用整型的自增主鍵？
因為InnoDB的數據文件本身要按主鍵聚集，所以InnoDB要求表必須有主鍵（MyISAM可以沒有），如果沒有顯式指定，則MySQL系統會自動選擇一個可以唯一標識數據記錄的列作為主鍵，如果不存在這種列，則MySQL自動為InnoDB表生成一個隱含字段作為主鍵，這個字段長度為6個字節，類型為長整形。
至于是整型，主要是構建B+Tree的時候，從左到右遞增的屬性，你如果用過UUID，不僅占用空間，還要轉換成assic碼進行比較，效率自然不行。
為什么非主鍵索引結構葉子節點存儲的是主鍵值？(一致性和節省存儲空間)
知道了InnoDB的索引實現后，就很容易明白為什么不建議使用過長的字段作為主鍵，因為所有輔助索引都引用主索引，過長的主索引會令輔助索引變得過大，占用空間。
再比如用非單調（可重復）的字段作為主鍵在InnoDB中是不推薦的，因為InnoDB數據文件本身是一顆B+Tree，可重復的主鍵會造成在插入新記錄時數據文件為了維持B+Tree的特性而頻繁的分裂調整，十分低效，所以推薦使用自增主鍵。
參考 ： http://blog.codinglabs.org/articles/theory-of-mysql-index.html
搞定MySQL
總結
以上是生活随笔為你收集整理的MySQL - MySQL不同存储引擎下索引的实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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