Mysql索引

本文基于Innodb存储引擎编写，图源+总结自《mysql是怎样运行的》

简介

MySQL索引是MySQL数据库中的一种数据结构，它可以帮助快速查询数据。它类似于书的索引，可以让您快速找到特定的数据行，而无需遍历整个数据表。

索引是通过在一个或多个列上创建一个数据结构来实现的。当查询需要使用索引的列时，MySQL会使用索引的数据结构来快速定位和检索相应的数据行。这种方式比全表扫描要快得多，特别是在大型数据表中查询数据时，索引的性能优势非常明显。

B+树索引

mysql通过数据页进行存储数据，如下图结构，每个数据页之间的结构是双向链表，单个数据页内的记录是通过单向链接根据主键从小到大串连

每个数据页会为里面的记录生成页目录（槽组成页目录）

如果是根据主键（有序存储进数据页）查找是通过二分快速定位然后遍历槽（4-8条记录组合一个槽）内记录会比较快。但是如果不是主键的字段（且不是索引）这种情况下只能按主键顺序把每个数据页从 最小记录 开始依次遍历单链表中的每条记录。

Innodb使用 目录项纪录 来实现索引，目录项纪录里只存储主键+数据页号，目录项纪录还有更顶层的目录项纪录，直至根节点，如下图

叶子结点存放用户记录，非叶子结点（内结点）存放目录项

聚簇索引

聚簇索引根据主键值的大小进行记录和页的排序，目录项存储的是主键值和数据页号，叶子结点记录的是完整的用户记录。不需要显式的使用Index去创建，Innodb会为我们自动创建。

非叶子结点（目录项记录）：主键 - 数据页号

叶子结点（索引记录）：主键 - 完整用户记录

二级索引

二级索引根据索引键值的大小进行记录和页的排序，非叶子结点记录索引键值和数据页号，叶子结点只记录索引键值和主键值。二级索引查询到主键后需要执行回表操作获取完整记录。（再开了一个b+树）

非叶子结点（目录项记录）：索引列 - 数据页号

叶子结点（索引记录）：索引列 - 主键

联合索引

联合索引是按照定义的索引列顺序排序，对于相同的索引列，再按照其索引键值的大小进行排序。也就是说，在索引建立之时，定义的索引列顺序就对应了索引的排序方式，按照它们定义的顺序排序，以达到最优的查询效率。

对于非叶子结点，它们按照索引列的顺序记录着子结点的索引键值和数据页号，索引键值用于指示要查找的数据应该落在哪个子结点中，数据页号则用于指示存储该子结点中数据的数据页。

对于叶子结点，它们也按照索引列的顺序记录着索引键值和主键值，索引键值用于查询操作中定位到叶子结点，而主键值则用于获取完整的数据行。

联合索引遵循最左前缀集合。

非叶子结点（目录项记录）：A索引列 - B索引列 - 数据页号

叶子结点（索引记录）：A索引列 - B索引列 - 主键

其他

字符串索引原理

在B-tree索引中，MySQL将每个字符串值都分解成一组前缀，然后将这些前缀作为索引的键值。这些前缀可以是固定长度的，也可以是可变长度的，具体取决于索引定义的长度。

例如，如果我们在一个名为mytable的表的name列上创建了一个长度为10的索引，那么MySQL将对每个name值提取前10个字符，并将其存储在索引树中。查询时，MySQL可以使用这个索引快速查找匹配的记录。

然而，需要注意的是，在创建索引时需要权衡索引长度和查询效率。如果索引长度过长，那么会导致索引树变得更大，更慢，甚至会影响到查询性能。因此，我们需要根据具体情况来确定索引长度，以平衡查询效率和存储空间的利用率。

查询时MySQL 会将字符串按照字符集的排序规则进行比较