我們都知道資料庫的索引是用來提公升檢索速度的，但是索引究竟內部是怎麼工作的呢，就來說說這個話題8
索引就像書的目錄一樣，幫助我們更快的查詢到我們需要的資料。
索引的種類有很多種，接下來主要介紹三種常見，也比較簡單的資料結構，分別是雜湊表，有序陣列和搜尋樹。
然後從使用的角度分析一下，三者的區別：
雜湊表是一種kv儲存資料的形式，只要輸入待查詢的值，比如說是key，就可以找到value。
但如果多個k對應乙個v，那麼就會拉出乙個鍊錶。
那麼我們該如何在這種情況下，找到我們需要的那個v呢，可以看如下解釋。
假如有一張表，只有身份證號和姓名，需要根據身份證號找到姓名
這時候我們發現，id-card-n2和id-card-n4計算出的雜湊值都為n，並且n對應著一張鍊錶，那麼，假如我們要利用id-card-n2找出name2，該怎麼辦呢？
首先，將id-card-n2通過雜湊函式計算出n，然後按照順序遍歷找到user2。
有序雜湊，插入不方便，區間查詢方便，無序雜湊，插入方便(指的是順延插入)，區間查詢不方便。
所以，雜湊表這種結構適用於等值查詢的場景。
如果以上的情況，我們用有序陣列實現的話，示意圖如下：
假設身份證賬號沒有重複，陣列按照底層去儲存，如果要查詢id-card-n2對應的名字，用二分法就可以查詢到，這個時間複雜度是logn、
並且這個索引結構支援範圍查詢。而且查詢效率也是相當高的。但是如果插入，就很麻煩，因為每乙個都需要往後瞬移乙個單位。
所以，有序陣列只能進行靜態儲存引擎，就是那種不會修改的資料。
二叉搜尋樹是非常經典的資料結構，也用上面的例子，效果如下：
二叉搜尋樹的特點是：每個節點的左兒子小於父節點，父節點又小於右兒子。
當然為了維持o(log(n))的查詢複雜度，你就需要保持這棵樹是平衡二叉樹。為了做這個保證，更 新的時間複雜度也是o(log(n))。
為了能夠讓乙個查詢更少的讀取總儲存，應該查詢的時候訪問更少的資料塊，所以就不能使用二叉樹，而是多叉樹，至於多少叉，取決於資料塊的大小，但是總體都滿足大小從左往右遞增。
以innodb的乙個整數字段索引來說，n差不多是1200，當樹高為4的時候，就可以儲存1200的3次方個值，但是考慮到樹根 是在記憶體的，所以訪問速度相當快，只需要訪問三次硬碟。
在mysql中，索引是在儲存引擎層實現的，所以沒有統一的索引標準，即不同儲存引擎的索引方式是不同的，以下以常用的innodb來說一下。
在innodb中，表都是根據主鍵順序以索引的形式發放的，這種儲存形式的表稱為索引組織表。
innodb使用了b+樹索引模型，所以資料都是儲存在b+樹的。
每乙個innodb索引都有乙個b+樹。
假設，我們有乙個主鍵列為id的表，表中有字段k，並且在k上有索引。
建表語句如下：
mysql>
create
table t3(
id int
unique
key,
k int
notnull
, name varchar(16
),index
(k))
engine
=innodb
;
query ok,
0rows affected (
0.03 sec)
mysql>
insert
into t3 (id,k,name)
values
(100,1
,'r1');
query ok,
1row affected (
0.00 sec)
mysql>
insert
into t3 (id,k,name)
values
(200,2
,'r2'
);
query ok,
1row affected (
0.09 sec)
mysql>
insert
into t3 (id,k,name)
values
(300,3
,'r3');
query ok,
1row affected (
0.00 sec)
mysql>
insert
into t3 (id,k,name)
values
(500,5
,'r4');
query ok,
1row affected (
0.00 sec)
mysql>
insert
into t3 (id,k,name)
values
(600,6
,'r5'
);
query ok,
1row affected (
0.01 sec)
可從圖看出，根據葉子節點的內容，索引型別分為主鍵索引和非主鍵索引。
主鍵索引的葉子結點儲存整行資料。
非主鍵索引的葉子結點內容是主鍵的值。
那麼，基於主鍵索引和普通索引的查詢有什麼區別？
也就是說，基於非主鍵索引的查詢需要多掃瞄一棵索引樹。
b+樹為了維護索引的有序性，在插入新值的時候需要做必要的維護。如果插入的新id=700，則只需要在r5後面插入即可，如果id=400，就需要讓r5往後退乙個流出位置。
更加糟糕的情況是，如果資料頁已經滿了，就得需要申請乙個新的資料頁，那麼這個過程就叫做頁**，效能會降低很多。
除了效能，還會影響資料頁的利用率，原本是放在乙個頁資料，現在分到兩個頁中，整體利用率降低50%。
既然有頁**也會有頁合併，當相鄰兩個頁由於刪除了資料，利用率很低之後，會將資料頁做合併。
在建表的時候，這樣來定義自增主鍵。
not null primary key auto_increment
插入的時候不用指定自增的主鍵。
從業務角度去考慮，如果你的表內有除了自增主鍵以外的唯一字段，那麼是用自增主鍵還是用唯一欄位呢。
由於每個非主鍵索引的葉子節點上都是主鍵的值，如果用唯一字段，那麼每個二級索引的葉子節點占用n(具體長度由唯一字段長度決定)位元組，如果用整形做主鍵，則只需要4位元組，如果是長整型就需要8位元組。
顯然，主鍵長度越小，普通索引占用空間就越少。
所以，從效能和儲存空間方面考量，自增主鍵往往是更合理的選擇。
04 深入淺出索引（上）
1.索引的作用 提高資料查詢效率，就像書的目錄一樣。2.常見索引模型 雜湊表 有序陣列 搜尋樹 3.雜湊表 鍵 值 key value 4.雜湊思路 把值放在陣列裡，用乙個雜湊函式把key換算成乙個確定的位置，然後把value放在陣列的這個位置 5.雜湊衝突的處理辦法 鍊錶 6.雜湊表適用場景 只有...
03 深入淺出索引上下
三種索引 全文索引，雜湊索引，b 樹索引 索引維護 頁 隨機插入，向右 索引的選擇 身份證id or 自增主鍵 效能 儲存。效能 身份證id，是隨機插入，頁 是中間 可能會造成一定的儲存浪費，次數頁比較多。但是自增主鍵，只有頁滿才會將新點 到下乙個頁，效率是最高的。儲存 乙個b 樹節點，儲存的身份證...
MySQL學習 3 深入淺出索引（上）
innodb的索引模型 參考資料 寫在後面 環境 mysql5.7.24,for linux glibc2.12 x86 64 簡單來說，索引的出現其實就是為了提高資料查詢 的效率，就像書的目錄一樣。對於資料庫的表而言，索引其實就是它的 目錄 用於提高讀寫效率的資料結構有很多，以下介紹三種常見 也比...