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一、二级索引
二级索引也叫辅助索引或者非聚簇索引。
1、回表
我们根据这个以c2列大小排序的B+树只能确定我们要查找记录的主键值,所以如果我们想根据c2列的值查找到完整的用户记录的话,仍然需要到 聚簇索引 中再查一遍,这个过程称为 回表 。也就是根据c2列的值查询一条完整的用户记录需要使用到 2 棵B+树!
问题:为什么我们还需要一次 回表 操作呢?直接把完整的用户记录放到叶子节点不OK吗?
只有在聚簇索引上,叶子节点上才记录完整的数据。
2、联合索引
我们也可以同时以多个列的大小作为排序规则,也就是同时为多个列建立索引,比方说我们想让B+树按照 c2和c3列 的大小进行排序,这个包含两层含义:
- 先把各个记录和页按照c2列进行排序。
- 在记录的c2列相同的情况下,采用c3列进行排序。
注意一点,以c2和c3列的大小为排序规则建立的B+树称为 联合索引 ,本质上也是一个二级索引。它的意思与分别为c2和c3列分别建立索引的表述是不同的,不同点如下:
- 建立 联合索引 只会建立如上图一样的1棵B+树。
- 为c2和c3列分别建立索引会分别以c2和c3列的大小为排序规则建立2棵B+树。
二、MyISAM中的索引方案
MyISAM引擎使用 B+Tree 作为索引结构,叶子节点的data域存放的是 数据记录的地址。
1、MyISAM索引的原理
下图是MyISAM索引的原理图。
如果我们在Col2上建立一个二级索引,则此索引的结构如下图所示:
2、MyISAM 与 InnoDB对比
MyISAM的索引方式都是“非聚簇”的,与InnoDB包含1个聚簇索引是不同的。小结两种引擎中索引的区别:
- 在InnoDB存储引擎中,我们只需要根据主键值对 聚簇索引 进行一次查找就能找到对应的记录,而在MyISAM 中却需要进行一次 回表 操作,意味着MyISAM中建立的索引相当于全部都是 二级索引 。
- InnoDB的数据文件本身就是索引文件,而MyISAM索引文件和数据文件是 分离的 ,索引文件仅保存数据记录的地址。
- MyISAM的回表操作是十分 快速 的,因为是拿着地址偏移量直接到文件中取数据的,反观InnoDB是通过获取主键之后再去聚簇索引里找记录,虽然说也不慢,但还是比不上直接用地址去访问。
- InnoDB要求表 必须有主键 ( MyISAM可以没有 )。如果没有显式指定,则MySQL系统会自动选择一个可以非空且唯一标识数据记录的列作为主键。如果不存在这种列,则MySQL自动为InnoDB表生成一个隐含字段作为主键,这个字段长度为6个字节,类型为长整型。
三、索引的代价
索引是个好东西,可不能乱建,它在空间和时间上都会有消耗:
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空间上的代价
每建立一个索引都要为它建立一棵B+树,每一棵B+树的每一个节点都是一个数据页,一个页默认会占用 16KB 的存储空间,一棵很大的B+树由许多数据页组成,那就是很大的一片存储空间。
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时间上的代价
每次对表中的数据进行 增、删、改 操作时,都需要去修改各个B+树索引。而且我们讲过,B+树每层节点都是按照索引列的值 从小到大的顺序排序 而组成了 双向链表 。不论是叶子节点中的记录,还是内节点中的记录(也就是不论是用户记录还是目录项记录)都是按照索引列的值从小到大的顺序而形成了一个单向链表。而增、删、改操作可能会对节点和记录的排序造成破坏,所以存储引擎需要额外的时间进行一些 记录移位 , 页面分裂 、 页面回收 等操作来维护好节点和记录的排序。如果我们建了许多索引,每个索引对应的B+树都要进行相关的维护操作,会给性能拖后腿。