什么是索引？

索引是一种用于快速查询和检索数据的数据结构，其本质可以看成是一种排序好的数据结构。

索引的优缺点？

优：

大大加快数据的检索速度、大大减少检索的数据量
创建唯一索引，可以保证数据库表中每行数据的唯一性

缺：

创建、维护索引耗费时间。如果数据有索引，增删改时，索引也要动态修改，降低SQL效率。
索引用物理文件存储，耗费一定空间

索引底层数据结构有哪些？为什么用B+树不用其他？

Hash 表

哈希表是键值对的集合，通过键(key)即可快速取出对应的值(value)，可以快速检索数据（时间复杂度接近 O（1））

1.为何能够通过 key 快速取出 value 呢？

原因在于 哈希算法。通过哈希算法，我们可以快速找到 key 对应的 index，也就找到了对应的 value。

2.什么是Hash 冲突，怎么解决？

经哈希算法后，多个不同的 key 最后得到的 index 相同。
常用链地址法解决。将哈希冲突数据存放在链表中。JDK1.8 之前HashMap通过链地址法来解决，JDK1.8以后引入了红黑树。为了减少链表过长导致搜索时间过长

优：查询速度快

缺：不支持顺序和范围查询

B 树& B+树

B 树也称B- 树，全称为 多路平衡查找树 ，B+树是B树的一种变体。B树和B+树中的B是Balanced（平衡）的意思。

目前大部分数据库系统及文件系统都采用 B-Tree 或其变种 B+Tree 作为索引结构。

B 树& B+树两者有何异同呢？

B+ 树只有叶子节点放 key 和 data，内部节点只放 key。B 树的所有节点既放key，也放data
B+ 树叶子节点加入链表指针，指向与它相邻的叶子节点。B 树叶子节点都是独立的
B+ 树的检索效率稳定，任何查找都是从根节点到叶子节点的过程，且叶子节点的顺序检索很明显。 B 树检索的过程，相当于对范围内每个节点的关键字做二分查找，可能还没有到达叶子节点，检索就结束了
B+ 树的范围查询，只需遍历链表即可。B 树进行范围查询时，先找到要查找的下限，然后对 B 树进行中序遍历，直到找到查找的上限

综上，B+树 与 B 树相比，具备更少的IO次数、更稳定的查询效率和更适于范围查询这些优势。

在 MySQL 中，MyISAM 引擎和 InnoDB 引擎都是使用 B+Tree 作为索引结构，但是，两者的实现方式不太一样

MyISAM 引擎：

B+Tree 叶子节点的 data 域存放数据的地址。
非聚簇索引，索引结构和数据分开存放的索引

⭐InnoDB 引擎

B+Tree 叶子节点的 data 域存放数据
聚簇索引，索引结构和数据一起存放的索引。表数据和主键一起存储。
主键索引的叶子节点，存数据（包含主键值）。
其他的索引叫二级索引（辅助索引）叶子节点，存主键值
- 根据主索引搜索时，直接找到 key 所在的叶子节点即可取出数据；根据辅助索引查找时，则先取出主键的值，再走一遍主索引。
- 不建议使用过长的字段作为主键，也不建议使用非单调的字段作为主键，这样会造成主索引频繁分裂。

索引分类/有哪些索引？

按数据结构维度分：

BTree 索引：MySQL 里默认和最常用的索引类型。
哈希索引：类似键值对的形式，一次即可定位。
RTree 索引：一般不会使用，仅支持 geometry 数据类型，优势在于范围查找，效率较低，通常使用搜索引擎如 ElasticSearch 代替。
全文索引：对文本的内容进行分词、搜索。目前只有 CHAR、VARCHAR ，TEXT 列上可以创建全文索引。一般不会使用，效率较低，通常使用搜索引擎如 ElasticSearch 代替。

按存储方式分：

聚簇索引：索引结构和数据一起存放的索引，InnoDB 中的主键索引就属于聚簇索引。
非聚簇索引：索引结构和数据分开存放的索引，二级索引(辅助索引)就属于非聚簇索引。MySQL 的 MyISAM 引擎，不管主键还是非主键，使用的都是非聚簇索引。

按应用维度分：

主键索引：加速查询 + 列值唯一（不可以有 NULL）+ 表中只有一个。
普通索引：仅加速查询。
唯一索引：加速查询 + 列值唯一（可以有 NULL）+ 可以有多个。
覆盖索引：一个索引包含（覆盖）所有需要查询的字段的值。
联合索引：多列值组成一个索引，专门用于组合搜索，其效率大于索引合并。
全文索引：对文本的内容进行分词，进行搜索。目前只有 CHAR、VARCHAR ，TEXT 列上可以创建全文索引。一般不会使用，效率较低，通常使用搜索引擎如 ElasticSearch 代替。

聚簇索引与非聚簇索引

聚簇索引

索引结构和数据一起存放的索引。InnoDB 中的主键索引就属于聚簇索引。

InnoDB 引擎表来说，B+树的每个非叶子节点存储索引，叶子节点存储索引和索引对应的数据。

优点：

查询速度非常快：相比于非聚簇索引，聚簇索引少了一次读取数据的 IO 操作。
对排序查找和范围查找优化

缺点：

依赖于有序的数据：如果索引的数据不是有序的，在插入时排序，如果数据是字符串或 UUID 这种速度很慢。
更新代价大：主键索引来说，主键一般不可修改

非聚簇索引

索引结构和数据分开存放的索引。二级索引(辅助索引)属于非聚簇索引。MySQL 的 MyISAM 引擎，不管主键还是非主键，使用的都是非聚簇索引。

非聚簇索引的叶子节点可以存地址指针，也可以存主键。因为二级索引的叶子节点就存放的是主键，根据主键再回表查数据。

优点：

更新代价小 ：非聚簇索引的叶子节点是不存放数据的

缺点：

依赖于有序的数据：跟聚簇索引一样，非聚簇索引也依赖于有序的数据
可能会二次查询(回表) ：这应该是非聚簇索引最大的缺点了。当查到索引对应的指针或主键后，可能还需要根据指针或主键再到数据文件或表中查询。

八股P1-MySQL索引