字首索引 mysql索引總結

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出處：資料結構

常見的資料結構有 雜湊表、有序陣列和搜尋樹

雜湊表是一種以鍵 - 值(key-value)儲存資料的結構，我們只要輸入待查詢的值即 key， 就可以找到其對應的值即 value。雜湊的思路很簡單，把值放在陣列裡，用乙個雜湊函式 把 key 換算成乙個位置，然後把 value 放在陣列的對應位置

不可避免地，多個 key 值經過雜湊函式的換算，會出現同乙個值的情況。處理這種情況的 一種方法是，拉出乙個鍊錶

雜湊表這種結構適用於只有等值查詢的場景

如果僅僅看查詢效率，有序陣列就很好。但是，在需要更新資料的時候就 麻煩了，你往中間插入乙個記錄就必須得挪動後面所有的記錄，成本太高

有序陣列索引只適用於靜態儲存引擎

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))

二叉樹是搜尋效率最高的，但是實際上大多數的資料庫儲存卻並不使用二叉樹。其原因是，索引不止存在記憶體中，還要寫到磁碟上

為了讓乙個查詢盡量少地讀磁碟，就必須讓查詢過程訪問盡量少的資料塊。那麼，我們就不應該使用二叉樹，而是要使用「n 叉」樹。這裡，「n 叉」樹中的「n」取決於資料塊的大小

n 叉樹由於在讀寫上的效能優點，以及適配磁碟的訪問模式，已經被廣泛應用在資料庫引擎中了

innodb 的索引模型

在 innodb 中，表都是根據主鍵順序以索引的形式存放的，這種儲存方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+ 樹中的

每乙個索引在 innodb 裡面對應一棵 b+ 樹

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

主鍵索引的葉子節點存的是整行資料。在 innodb 裡，主鍵索引也被稱為聚簇索引

非主鍵索引的葉子節點內容是主鍵的值。在 innodb 裡，非主鍵索引也被稱為二級索引

基於非主鍵索引的查詢需要多掃瞄一棵索引樹(回表)。因此，我們在應用中應該盡量 使用主鍵查詢

b+ 樹為了維護索引有序性，在插入新值的時候需要做必要的維護

如果新插入的 id 值比原來的小，就相對麻煩了，需要邏輯上挪動後面的資料，空出位置

而更糟的情況是，如果所在的資料頁已經滿了，根據 b+ 樹的演算法，這時候需要申請 乙個新的資料頁，然後挪動部分資料過去。這個過程稱為頁**。在這種情況下，效能自然會受影響。

除了效能外，頁**操作還影響資料頁的利用率。原本放在乙個頁的資料，現在分到兩個頁中，整體空間利用率降低大約 50%。

當然有**就有合併。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 並。合併的過程，可以認為是**過程的逆過程

自增主鍵的插入資料模式，正符合了我們前面提到的遞增插入的場景。每次插 入一條新記錄，都是追加操作，都不涉及到挪動其他記錄，也不會觸發葉子節點的**。

而有業務邏輯的字段做主鍵，則往往不容易保證有序插入，這樣寫資料成本相對較高

主鍵長度越小，普通索引的葉子節點就越小，普通索引占用的空間也就越小

有沒有什麼場景適合用業務字段直接做主鍵的呢?還是有的。比如，有些業務的場景需求 是這樣的:

只有乙個索引;

該索引必須是唯一索引。

這就是典型的 kv 場景

覆蓋索引

如果執行的語句是 select id from t ，這時只需要查 id 的 值，而 id 的值已經在 k 索引樹上了，因此可以直接提供查詢結果，不需要回表。也就是說，在這個查詢裡面，索引 k 已經「覆蓋了」我們的查詢需求，我們稱為覆蓋索引

由於覆蓋索引可以減少樹的搜尋次數，顯著提公升查詢效能，所以使用覆蓋索引是乙個常用的效能優化手段

滿足最左字首原則的時候，最左字首可以用於在索引中定位記錄。這時，你可能要問，那些不符合最左字首的部分，會怎麼樣呢？

mysql 5.6 引入的索引下推優化， 可以在索引遍歷過 程中，對索引中包含的字段先做判斷，直接過濾掉不滿足條件的記錄，減少回表次數

最左字首原則

不只是索引的全部定義，只要滿足最左字首，就可以利用索引來加速檢索

在建立聯合索引的時候，如何安排索引內的字段順序?

這裡我們的評估標準是，索引的復用能力。因為可以支援最左字首，所以當已經有了 (a,b) 這個聯合索引後，一般就不需要單獨在 a 上建立索引了。因此，第一原則是，如果通過調整順序，可以少維護乙個索引，那麼這個順序往往就是需要優先考慮採用的

字首索引

利用最左字首原則可以定義字串的一部分作為索引。預設地，如果你建立索引的語句不指定字首長度，那麼索引就會包含整個字串

但，這同時帶來的損失是，可能會增加額外的記錄掃瞄次數，因為索引相同需要進一步比較

使用字首索引，定義好長度，就可以做到既節省空間，又不用額外增加太多的查 詢成本

字首索引對覆蓋索引的影響

使用字首索引就用不上覆蓋索引對查詢效能的優化了，這也是你在選擇是否使用字首索引時需要考慮的乙個因素

倒序儲存和hash儲存

對於類似於郵箱這樣的字段來說，使用字首索引的效果可能還不錯。但是，遇到字首的區 分度不夠好的情況時，我們要怎麼辦呢?

第一種方式是使用倒序儲存。如果你儲存身份證號的時候把它倒過來存

第二種方式是使用 hash 字段。你可以在表上再建立乙個整數字段，來儲存身份證的校驗碼，同時在這個欄位上建立索引

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