5分鐘快速了解MySQL索引的各種型別

索引是資料庫儲存引擎用於快速查詢到指定資料的一種資料結構。

可以用新華字典做模擬：如果新華字典中對每個字的詳細解釋是資料庫中表的記錄，那麼按部首或拼音等排序的目錄就是索引，使用它可以讓我們快速查詢的某乙個字詳細解釋的位置。

在mysql中，儲存引擎也是用了類似的方法，先在索引中找到對應的值，然後再根據匹配的索引值找到對應表中記錄的位置。

之所以在索引在面試中經常被問到，就是因為：索引是資料庫的良好效能表現的關鍵，也是對查詢能優化最有效的手段。索引能夠輕易地把查詢效能提高幾個數量級。

然而，糟糕的索引也同樣會影響查詢效能，當表中的資料量越來越多的時候，索引對效能的影響就越大。在資料量比較少並且負責比較低的時候，糟糕的索引對效能的影響可能不明顯，但是當資料量逐漸增多的時候，效能會急劇下降。

經過前面的介紹，我們就進入正題，了解一下mysql支援的索引型別，以及它們的原理和用法。

不同型別的索引，可以為不同場景提供更好的效能。在mysql中，索引是在儲存引擎層面實現的，而不是在伺服器層面實現的。正如大家所知道，mysql支援多種型別的儲存引擎。所以，在不同儲存引擎中索引的實現方式並不是一樣的，也不是所有型別的索引都被所有儲存引擎支援的，即使多個儲存引擎支援同一種型別的索引，它底層的實現也有可能是不相同的。

b-tree索引是被大多數mysql儲存引擎支援的，在我們討論索引時，假如沒有特別地說明型別，那麼大概率說的就是b-tree索引了。我們使用b-tree這個詞，是因為mysql在建立表和其他語句中就使用這個關鍵字。

然而，在不同儲存引擎的底層可能使用不同的資料結構和演算法，比如：innodb儲存引擎內部使用的是b+tree結構，ndb集群儲存引擎內部使用的是t-tree結構。不同儲存引擎用以不同的方式使用b-tree索引，效能也可能不同，比如：innodb的索引上儲存的是原資料格式，而myisam儲存引擎使用字首壓縮技術使索引更小，innodb索引的行儲存的資料行的主鍵引用，而myisam儲存引擎的索引的行儲存的是資料行的物理位置。

b-tree索引能夠加快訪問資料的速度，因為不需要全表掃瞄就可以快速檢索的需要的資料。那麼b-tree索引是怎麼做到的呢？我們通過乙個簡單的例子了解一下innodb的b-tree索引是怎麼工作的：

create table `om_address`  (
`province_name` varchar(255) not null comment '省',
`city_name` varchar(255) not null comment '市',
`district_name` varchar(255) not null comment '區',
`detailed_address` varchar(255) null default null comment '詳細位址',
index `index_province_city_district`(`province_name`, `city_name`, `district_name`) using btree
) engine = innodb;

這個表中共有4個字段，分別表示省、市、區和詳細位址，還有乙個b-tree索引，其中包含了省、市、區三個字段。因為索引的所有值都是按照順序儲存的，即：節點的左子樹比當前節點小，節點的右子樹比當前節點大。那麼當查詢資料時，從索引的根節點開始搜尋，根據比較當前節點的索引值向子樹進行查詢，直到找到對應的索引值，或者根本沒有找到。

根據b-tree索引的特點，它可以用於全值匹配、值範圍匹配和最左字首匹配。

雜湊索引是基於雜湊表實現的，用於精確匹配索引所指向的資料。儲存引擎對每一行資料的所有索引字段計算出乙個雜湊碼，雜湊碼是乙個比較小的值，並且不同的資料計算出來的雜湊碼一般情況下也不一樣。雜湊索引中存放了這個雜湊碼和指向這個資料行的指標。

在mysql中，只有memory儲存引擎支援雜湊索引，也是memory儲存引擎的預設索引型別。另外，在innodb儲存引擎中也運用了雜湊索引，叫做自適應雜湊索引。當某些索引中被非常頻繁的使用時，innodb儲存引擎會在記憶體中基於b-tree索引之上再建立乙個雜湊索引，這樣一來使得b-tree索引也具有的快速雜湊查詢的優點。

雜湊索引因為只需存放對應資料的雜湊值，所以索引的結構非常緊湊，占用空間小，同時查詢速度也非常快。不過，雜湊索引只支援全值等值查詢，不能索引字段範圍匹配和部分索引字段匹配。

空間資料索引（r-tree）主要用於地理資料的儲存，會從所有維度來索引資料，查詢時可以有效的使用任意維度進行組合查詢。目前，myisam儲存引擎支援空間資料索引，不過必須使用mysql的gis相關的函式來維護資料。

在mysql中，空間索引只能建立在空間資料型別上，如：geometry、point、linestring等。

在相同的字段上，可以同時建立全文索引和b-tree索引，不會有衝突。全文索引適用於match和against操作，不是普通的where條件操作。在mysql中，只能在型別為char、varchar、text的字段上建立全文索引。

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