十二、一篇文章帮助你快速读懂MySQL索引（B树、B+树详解）

2. 索引

2.1 索引概述

MySQL官方对索引的定义为：索引（index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构（有序）。在数据之外，数据库系统还维护者满足特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据， 这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。如下面的示意图所示 :
在这里插入图片描述

左边是数据表，一共有两列七条记录，最左边的是数据记录的物理地址（注意逻辑上相邻的记录在磁盘上也并不是一定物理相邻的）。为了加快Col2的查找，可以维护一个右边所示的二叉查找树，每个节点分别包含索引键值和一个指向对应数据记录物理地址的指针，这样就可以运用二叉查找快速获取到相应数据。

一般来说索引本身也很大，不可能全部存储在内存中，因此索引往往以索引文件的形式存储在磁盘上。索引是数据库中用来提高性能的最常用的工具。

2.2 索引优势劣势

优势

1） 类似于书籍的目录索引，提高数据检索的效率，降低数据库的IO成本。

2） 通过索引列对数据进行排序，降低数据排序的成本，降低CPU的消耗。

劣势

1） 实际上索引也是一张表，该表中保存了主键与索引字段，并指向实体类的记录，所以索引列也是要占用空间的。

2） 虽然索引大大提高了查询效率，同时却也降低更新表的速度，如对表进行INSERT、UPDATE、DELETE。因为更新表时，MySQL 不仅要保存数据，还要保存一下索引文件每次更新添加了索引列的字段，都会调整因为更新所带来的键值变化后的索引信息。

2.3 索引结构

索引是在MySQL的存储引擎层中实现的，而不是在服务器层实现的。所以每种存储引擎的索引都不一定完全相同，也不是所有的存储引擎都支持所有的索引类型的。MySQL目前提供了以下4种索引：

  • BTREE 索引 ： 最常见的索引类型，大部分索引都支持 B 树索引。
  • HASH 索引：只有Memory引擎支持 ， 使用场景简单 。
  • R-tree 索引（空间索引）：空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型，主要用于地理空间数据类型，通常使用较少，不做特别介绍。
  • Full-text （全文索引） ：全文索引也是MyISAM的一个特殊索引类型，主要用于全文索引，InnoDB从Mysql5.6版本开始支持全文索引。
MyISAM、InnoDB、Memory三种存储引擎对各种索引类型的支持
索引InnoDB引擎MyISAM引擎Memory引擎
BTREE索引支持支持支持
HASH 索引不支持不支持支持
R-tree 索引不支持支持不支持
Full-text5.6版本之后支持支持不支持

我们平常所说的索引，如果没有特别指明，都是指B+树（多路搜索树，并不一定是二叉的）结构组织的索引。其中聚集索引、复合索引、前缀索引、唯一索引默认都是使用 B+tree 索引，统称为 索引。

2.3.1 BTREE 结构

BTree又叫多路平衡搜索树，一颗m叉的BTree特性如下：

  • 树中每个节点最多包含m个孩子。
  • 除根节点与叶子节点外，每个节点至少有[ceil(m/2)]个孩子。
  • 若根节点不是叶子节点，则至少有两个孩子。
  • 所有的叶子节点都在同一层。
  • 每个非叶子节点由n个key与n+1个指针组成，其中[ceil(m/2)-1] <= n <= m-1

下面以5叉BTree为例，key的数量：公式推导[ceil(m/2)-1] <= n <= m-1。所以 2 <= n <=4 。当n>4时，中间节点分裂到父节点，两边节点分裂。
插入 C N G A H E K Q M F W L T Z D P R X Y S 数据为例。

演变过程如下：

1). 插入前4个字母 C N G A
在这里插入图片描述

2). 插入H，n>4，中间元素G字母向上分裂到新的节点
在这里插入图片描述
3). 插入E，K，Q不需要分裂
在这里插入图片描述

4). 插入M，中间元素M字母向上分裂到父节点G
在这里插入图片描述

5). 插入F，W，L，T不需要分裂
在这里插入图片描述

6). 插入Z，中间元素T向上分裂到父节点中
在这里插入图片描述
7). 插入D，中间元素D向上分裂到父节点中。然后插入P，R，X，Y不需要分裂

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bh8oh0fA-1590120366606)(assets/1555944749984.png)]

8). 最后插入S，NPQR节点n>5，中间节点Q向上分裂，但分裂后父节点DGMT的n>5，中间节点M向上分裂

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-52OqkWzY-1590120366606)(assets/1555944848294.png)]

到此，该BTREE树就已经构建完成了， BTREE树 和 二叉树 相比， 查询数据的效率更高， 因为对于相同的数据量来说，BTREE的层级结构比二叉树小，因此搜索速度快。

2.3.3 B+TREE 结构

B+Tree为BTree的变种，B+Tree与BTree的区别为：

1). n叉B+Tree最多含有n个key，而BTree最多含有n-1个key。

2). B+Tree的叶子节点保存所有的key信息，依key大小顺序排列。

3). 所有的非叶子节点都可以看作是key的索引部分。
在这里插入图片描述
由于B+Tree只有叶子节点保存key信息，查询任何key都要从root走到叶子。所以B+Tree的查询效率更加稳定。

2.3.3 MySQL中的B+Tree

MySql索引数据结构对经典的B+Tree进行了优化。在原B+Tree的基础上，增加一个指向相邻叶子节点的链表指针，就形成了带有顺序指针的B+Tree，提高区间访问的性能。

MySQL中的 B+Tree 索引结构示意图:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tyUQQGoY-1590120366607)(assets/1555906287178.png)]

2.4 索引分类

1） 单值索引 ：即一个索引只包含单个列，一个表可以有多个单列索引

2） 唯一索引 ：索引列的值必须唯一，但允许有空值

3） 复合索引 ：即一个索引包含多个列

2.5 索引语法

索引在创建表的时候，可以同时创建， 也可以随时增加新的索引。

准备环境:

create database demo_01 default charset=utf8mb4;use demo_01;CREATE TABLE `city` (`city_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`city_name` varchar(50) NOT NULL,`country_id` int(11) NOT NULL,PRIMARY KEY (`city_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;CREATE TABLE `country` (`country_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`country_name` varchar(100) NOT NULL,PRIMARY KEY (`country_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(1,'西安',1);
insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(2,'NewYork',2);
insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(3,'北京',1);
insert into `city` (`city_id`, `city_name`, `country_id`) values(4,'上海',1);insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(1,'China');
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(2,'America');
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(3,'Japan');
insert into `country` (`country_id`, `country_name`) values(4,'UK');
2.5.1 创建索引

语法 ：

CREATE 	[UNIQUE|FULLTEXT|SPATIAL]  INDEX index_name 
[USING  index_type]
ON tbl_name(index_col_name,...)index_col_name : column_name[(length)][ASC | DESC]

示例 ： 为city表中的city_name字段创建索引 ；
1551438009843
​

2.5.2 查看索引

语法：

show index  from  table_name;

示例：查看city表中的索引信息；
1551440511890
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-wFPibDGA-1590120366609)(assets/1551440544483.png)]

2.5.3 删除索引

语法 ：

DROP  INDEX  index_name  ON  tbl_name;

示例 ： 想要删除city表上的索引idx_city_name，可以操作如下：
在这里插入图片描述

2.5.4 ALTER命令
1). alter  table  tb_name  add  primary  key(column_list); 该语句添加一个主键，这意味着索引值必须是唯一的，且不能为NULL2). alter  table  tb_name  add  unique index_name(column_list);这条语句创建索引的值必须是唯一的（除了NULL外，NULL可能会出现多次）3). alter  table  tb_name  add  index index_name(column_list);添加普通索引， 索引值可以出现多次。4). alter  table  tb_name  add  fulltext  index_name(column_list);该语句指定了索引为FULLTEXT， 用于全文索引

2.6 索引设计原则

​ 索引的设计可以遵循一些已有的原则，创建索引的时候请尽量考虑符合这些原则，便于提升索引的使用效率，更高效的使用索引。

  • 对查询频次较高，且数据量比较大的表建立索引。

  • 索引字段的选择，最佳候选列应当从where子句的条件中提取，如果where子句中的组合比较多，那么应当挑选最常用、过滤效果最好的列的组合。

  • 使用唯一索引，区分度越高，使用索引的效率越高。

  • 索引可以有效的提升查询数据的效率，但索引数量不是多多益善，索引越多，维护索引的代价自然也就水涨船高。对于插入、更新、删除等DML操作比较频繁的表来说，索引过多，会引入相当高的维护代价，降低DML操作的效率，增加相应操作的时间消耗。另外索引过多的话，MySQL也会犯选择困难病，虽然最终仍然会找到一个可用的索引，但无疑提高了选择的代价。

  • 使用短索引，索引创建之后也是使用硬盘来存储的，因此提升索引访问的I/O效率，也可以提升总体的访问效率。假如构成索引的字段总长度比较短，那么在给定大小的存储块内可以存储更多的索引值，相应的可以有效的提升MySQL访问索引的I/O效率。

  • 利用最左前缀，N个列组合而成的组合索引，那么相当于是创建了N个索引，如果查询时where子句中使用了组成该索引的前几个字段，那么这条查询SQL可以利用组合索引来提升查询效率。

    创建复合索引:CREATE INDEX idx_name_email_status ON tb_seller(NAME,email,STATUS);就相当于对name 创建索引 ;对name , email 创建了索引 ;对name , email, status 创建了索引 ;

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/471229.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

LeetCode 2157. 字符串分组（状态压缩+位运算+图的遍历）

LeetCode 2157. 字符串分组（状态压缩+位运算+图的遍历）

文章目录1. 题目2. 解题1. 题目 给你一个下标从 0 开始的字符串数组 words 。 每个字符串都只包含 小写英文字母 。words 中任意一个子串中&#xff0c;每个字母都至多只出现一次。 如果通过以下操作之一&#xff0c;我们可以从 s1 的字母集合得到 s2 的字母集合&#xff0c;…
阅读更多...
JavaScript+ Canvas开发趣味小游戏《贪吃蛇》

JavaScript+ Canvas开发趣味小游戏《贪吃蛇》

一、效果展示 二、《贪吃蛇》基本实现思路 蛇头部分蛇身体部分&#xff1a;采用对象形式来存储坐标&#xff0c;并将每个坐标对象放到一个snake数组中&#xff0c;方便使用。设置每个方格宽度30px,高度30px&#xff0c;画布高度600px&#xff0c;宽度600px。 a.新蛇头newHead等…
阅读更多...
LeetCode 2160. 拆分数位后四位数字的最小和

LeetCode 2160. 拆分数位后四位数字的最小和

文章目录1. 题目2. 解题1. 题目 给你一个四位 正 整数 num 。请你使用 num 中的 数位 &#xff0c;将 num 拆成两个新的整数 new1 和 new2 。 new1 和 new2 中可以有 前导 0 &#xff0c;且 num 中 所有 数位都必须使用。 比方说&#xff0c;给你 num 2932 &#xff0c;你拥…
阅读更多...
我的世界怎么设置服务器维护中,我的世界服务器

我的世界怎么设置服务器维护中,我的世界服务器

发布时间&#xff1a;2016-08-26我的世界游戏中我们会遇到关于服务器的问题,怎么对服务器进行重启呢?今天跟大家介绍的这款我的世界工具是一款比较实用的辅助,可以检测服务器状态,而且有查找问题和快速重启服务器的功能,需要的小伙伴请看看下面的我的世界服务器怎么 ...标签&a…
阅读更多...
LeetCode 2161. 根据给定数字划分数组

LeetCode 2161. 根据给定数字划分数组

文章目录1. 题目2. 解题1. 题目 给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 和一个整数 pivot 。 请你将 nums 重新排列&#xff0c;使得以下条件均成立&#xff1a; 所有小于 pivot 的元素都出现在所有大于 pivot 的元素 之前 。所有等于 pivot 的元素都出现在小于和大于 pivot …
阅读更多...
一、人工智能数学基础——线性代数

一、人工智能数学基础——线性代数

01 向量空间 1.1定义和例子 1.2向量及其运算 1.3向量组的线性组合 1.4向量组的线性相关性 02 内积和范数 2.1内积的定义 2.2范数的定义 2.3内积的几何解释 03矩阵和线性变换 3.1定义和例子 3.2线性变换 线性空间中的运动&#xff0c;被称为线性变换。线性空间中的一个向量变…
阅读更多...
LeetCode 2162. 设置时间的最少代价（枚举）

LeetCode 2162. 设置时间的最少代价（枚举）

文章目录1. 题目2. 解题1. 题目 常见的微波炉可以设置加热时间&#xff0c;且加热时间满足以下条件&#xff1a; 至少为 1 秒钟。至多为 99 分 99 秒。 你可以 最多 输入 4 个数字 来设置加热时间。 如果你输入的位数不足 4 位&#xff0c;微波炉会自动加 前缀 0 来补足 4 位…
阅读更多...
八、操作系统——基本分页存储管理的基本概念（详解）

八、操作系统——基本分页存储管理的基本概念（详解）

一、思考&#xff1a;连续分配方式的缺点&#xff1f; 考虑支持多道程序的两种连续分配方式&#xff1a; 固定分区分配&#xff1a;缺乏灵活性&#xff0c;会产生大量的内部碎片&#xff0c;内存的利用率很低。动态分区分配&#xff1a;会产生很多外部碎片&#xff0c;虽然可以…
阅读更多...
oracle 查看服务器密码修改,如何修改oracle用户密码

oracle 查看服务器密码修改,如何修改oracle用户密码

修改oracle用户密码的方法&#xff1a;首先连接oracle数据库所在服务器&#xff0c;并进入oracle控制台&#xff1b;然后输入“select username from dba_users”查看用户列表&#xff1b;最后输入修改用户口令即可。本教程操作环境&#xff1a;windows7系统、oracle版&#xf…
阅读更多...
计算机组成原理——校验码（奇偶校验码、汉明校验码、循环冗余校验码）

计算机组成原理——校验码（奇偶校验码、汉明校验码、循环冗余校验码）

一、为什么要使用校验码&#xff1f; 数据在计算机系统内加工、存取和传送的过程中可能会产生错误。为了减少和避免这类错误&#xff0c;引入了数据校验码。数据校验码是一种常用的带有发现某些错误&#xff0c;甚至带有一定自动改错能力的数据编码方法。 例子&#xff1a; …
阅读更多...
（转）基因芯片数据GO和KEGG功能分析

（转）基因芯片数据GO和KEGG功能分析

随着人类基因组计划(Human Genome Project)即全部核苷酸测序的即将完成&#xff0c;人类基因组研究的重心逐渐进入后基因组时代(Postgenome Era)&#xff0c;向基因的功能及基因的多样性倾斜。通过对个体在不同生长发育阶段或不同生理状态下大量基因表达的平行分析&#xff0c;…
阅读更多...
LeetCode 2164. 对奇偶下标分别排序

LeetCode 2164. 对奇偶下标分别排序

文章目录1. 题目2. 解题1. 题目 给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 。根据下述规则重排 nums 中的值&#xff1a; 按 非递增 顺序排列 nums 奇数下标 上的所有值。 举个例子&#xff0c;如果排序前 nums [4,1,2,3] &#xff0c;对奇数下标的值排序后变为 [4,3,2,1] 。奇…
阅读更多...
九、操作系统——基本地址变换机构（详解）

九、操作系统——基本地址变换机构（详解）

一、概览 重点理解、记忆基本地址变换机构&#xff08;用于实现逻辑地址到物理地址转换的一组硬件机构&#xff09;的原理和流程 二、基本地址变换机构 基本地址变换机构可以借助进程的页表将逻辑地址转换为物理地址。 通常会在系统中设置一个页表寄存器&#xff08;PTR&am…
阅读更多...
客户端显示服务器图片不显示,客户端请求服务器图片不显示

客户端显示服务器图片不显示,客户端请求服务器图片不显示

客户端请求服务器图片不显示 内容精选换一换已成功登录鲲鹏代码迁移工具。只有管理员用户(portadmin)可以执行生成CSR文件、导入web服务器证书、重启和更换工作密钥的操作。普通用户只能查看web服务端证书信息。SSL证书通过在客户端浏览器和web服务器之间建立一条SSL安全通道(访…
阅读更多...
LeetCode 2165. 重排数字的最小值（计数）

LeetCode 2165. 重排数字的最小值（计数）

文章目录1. 题目2. 解题1. 题目 给你一个整数 num 。重排 num 中的各位数字&#xff0c;使其值 最小化 且不含 任何 前导零。 返回不含前导零且值最小的重排数字。 注意&#xff0c;重排各位数字后&#xff0c;num 的符号不会改变。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;nu…
阅读更多...
优酷路由宝无线服务器,优酷路由宝一站式刷潘多拉！！！整理版

优酷路由宝无线服务器,优酷路由宝一站式刷潘多拉！！！整理版

本帖最后由 louis000 于 2015-11-3 14:57 编辑优酷路由宝L1W刷潘多拉固件-整理优化版准备工作&#xff1a;使用有线连接路由宝和电脑&#xff1b;电脑网络连接设置为手动获取IP地址。---------------------------------------------------------------------------------------…
阅读更多...
LeetCode 2166. 设计位集（Bitset）

LeetCode 2166. 设计位集（Bitset）

文章目录1. 题目2. 解题1. 题目 位集 Bitset 是一种能以紧凑形式存储位的数据结构。 请你实现 Bitset 类。 Bitset(int size) 用 size 个位初始化 Bitset &#xff0c;所有位都是 0 。void fix(int idx) 将下标为 idx 的位上的值更新为 1 。如果值已经是 1 &#xff0c;则不…
阅读更多...
Web框架——Flask系列之Flask简介（一）

Web框架——Flask系列之Flask简介（一）

一、Web应用程序作用 Web(World Wide Web)诞生最初的目的,是为了利用互联网交流工作文档 二、关于Web框架 &#xff08;一&#xff09;什么是Web框架&#xff1f; 已经封装好了一段代码,协助程序快速开发,相当于项目半成品开发者只需要按照框架约定要求,在指定位置写上自己…
阅读更多...
服务器系统网卡驱动装不上,网卡驱动装不上去怎么办?

服务器系统网卡驱动装不上,网卡驱动装不上去怎么办?

满意答案hgtn1q6xvv52014.09.28采纳率&#xff1a;58% 等级&#xff1a;13已帮助&#xff1a;9534人现提示原: SP2更考虑安全问题IP设置自获取其实DHCP服务器获取IP及相关参数程能由于某种原没完. SP1代种情况操作系统防止脱网(微软写)自作主张网卡设置169.x.x.x保留IP作任何…
阅读更多...
moco-globalsettings

moco-globalsettings

1.单个json文件 &#xff08;1&#xff09;目录配置 &#xff08;2&#xff09;新建foo.json 在project文件夹中新建foo.json [{"request" : {"uri" : "/foo"},"response" : {"text" : "foo"}} ] &#xff08;3&a…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023