索引的出现其实就是为了提高数据查询的效率,就像书的目录一样。
索引的常见模型
哈希表
哈希表是一种以键 - 值(key-value)存储数据的结构,我们只要输入待查找的键即 key,就可以找到其对应的值即 Value。哈希的思路很简单,把值放在数组里,用一个哈希函数把 key 换算成一个确定的位置,然后把 value 放在数组的这个位置。
哈希表这种结构适用于只有等值查询的场景。
有序数组
有序数组在等值查询和范围查询场景中的性能就都非常优秀。
如果仅仅看查询效率,有序数组就是最好的数据结构了。但是,在需要更新数据的时候就麻烦了,你往中间插入一个记录就必须得挪动后面所有的记录,成本太高。
有序数组索引只适用于静态存储引擎。
二叉搜索树
二叉搜索树的特点是:父节点左子树所有结点的值小于父节点的值,右子树所有结点的值大于父节点的值。
二叉树是搜索效率最高的,但是实际上大多数的数据库存储却并不使用二叉树。其原因是,索引不止存在内存中,还要写到磁盘上。树的高度,决定了需要访问磁盘多少次。
为了让一个查询尽量少地读磁盘,就必须让查询过程访问尽量少的数据块。那么,我们就不应该使用二叉树,而是要使用“N 叉”树。这里,“N 叉”树中的“N”取决于数据块的大小。N 叉树由于在读写上的性能优点,以及适配磁盘的访问模式,已经被广泛应用在数据库引擎中了。
InnoDB 的索引模型
每一个索引在 InnoDB 里面对应一棵 B+ 树。
主键索引的叶子节点存的是整行数据。在 InnoDB 里,主键索引也被称为聚簇索引(clustered index)。
非主键索引的叶子节点内容是主键的值。在 InnoDB 里,非主键索引也被称为二级索引(secondary index)。
自增主键的插入数据模式,正符合了我们前面提到的递增插入的场景。每次插入一条新记录,都是追加操作,都不涉及到挪动其他记录,也不会触发叶子节点的分裂。主键长度越小,普通索引的叶子节点就越小,普通索引占用的空间也就越小。从性能和存储空间方面考量,自增主键往往是更合理的选择。
此文章为5月Day4学习笔记,内容来源于极客时间《MySQL 实战 45 讲》