一、索引是什麼?
索引是幫助mysql高效獲取資料的資料結構。
二、索引能幹什麼?
索引非常關鍵，尤其是當表中的資料量越來越大時，索引對於效能的影響愈發重要。索引能夠輕易將查詢效能提高好幾個數量級，總的來說就是可以明顯的提高查詢效率。
三、索引的分類?
1、從儲存結構上來劃分：btree索引(b-tree或b+tree索引)，hash索引，full-index全文索引，r-tree索引。這裡所描述的是索引儲存時儲存的形式，
2、從應用層次來分：普通索引，唯一索引，復合索引
3、根據中資料的物理順序與鍵值的邏輯(索引)順序關係：聚集索引，非聚集索引。
平時講的索引型別一般是指在應用層次的劃分。
就像手機分類：安卓手機，ios手機 與 華為手機，蘋果手機，oppo手機一樣。
普通索引：即乙個索引只包含單個列，乙個表可以有多個單列索引
唯一索引：索引列的值必須唯一，但允許有空值
復合索引：多列值組成乙個索引，專門用於組合搜尋，其效率大於索引合併
聚簇索引(聚集索引)：並不是一種單獨的索引型別，而是一種資料儲存方式。具體細節取決於不同的實現，innodb的聚簇索引其實就是在同乙個結構中儲存了b-tree索引(技術上來說是b+tree)和資料行。
非聚簇索引：不是聚簇索引，就是非聚簇索引
四、索引的底層實現
mysql預設儲存引擎innodb只顯式支援b-tree( 從技術上來說是b+tree)索引，對於頻繁訪問的表，innodb會透明建立自適應hash索引，即在b樹索引基礎上建立hash索引，可以顯著提高查詢效率，對於客戶端是透明的，不可控制的，隱式的。
不談儲存引擎，只討論實現(抽象)
4.1、hash索引
基於雜湊表實現，只有精確匹配索引所有列的查詢才有效，對於每一行資料，儲存引擎都會對所有的索引列計算乙個雜湊碼(hash code)，並且hash索引將所有的雜湊碼儲存在索引中，同時在索引表中儲存指向每個資料行的指標。
4.2、b-tree索引(mysql使用b+tree)
b-tree能加快資料的訪問速度，因為儲存引擎不再需要進行全表掃瞄來獲取資料，資料分布在各個節點之中。
4.3、b+tree索引
是b-tree的改進版本，同時也是資料庫索引索引所採用的儲存結構。資料都在葉子節點上，並且增加了順序訪問指標，每個葉子節點都指向相鄰的葉子節點的位址。相比b-tree來說，進行範圍查詢時只需要查詢兩個節點，進行遍歷即可。而b-tree需要獲取所有節點，相比之下b+tree效率更高。
結合儲存引擎來討論(一般預設使用b+tree)
案例：假設有一張學生表，id為主鍵
idnamebirthday
tom1996-01-01
jann
1996-01-04
ray1996-01-08
michael
1996-01-10
jack
1996-01-13
steven
1996-01-23
lily
1996-01-25
在myisam引擎中的實現(二級索引也是這樣實現的)
在innodb中的實現
五、為什麼索引結構預設使用b+tree，而不是hash，二叉樹，紅黑樹？
b-tree：因為b樹不管葉子節點還是非葉子節點，都會儲存資料，這樣導致在非葉子節點中能儲存的指標數量變少(有些資料也稱為扇出)，指標少的情況下要儲存大量資料，只能增加樹的高度，導致io操作變多，查詢效能變低；
hash：雖然可以快速定位，但是沒有順序，io複雜度高。
二叉樹：樹的高度不均勻，不能自平衡，查詢效率跟資料有關(樹的高度)，並且io代價高。
六、為什麼官方建議使用自增長主鍵作為索引？
結合b+tree的特點，自增主鍵是連續的，在插入過程中儘量減少頁**，即使要進行頁**，也只會**很少一部分。並且能減少資料的移動，每次插入都是插入到最後。總之就是減少**和移動的頻率。
6.1、插入連續的資料：
6.2、插入非連續的資料：
七、簡單總結下
1、mysql使用b+tree作為索引資料結構。
2、b+tree在新增資料時，會根據索引指定列的值對舊的b+tree做調整。
3、從物理儲存結構上說，b-tree和b+tree都以頁(4k)來劃分節點的大小，但是由於b+tree中中間節點不儲存資料，因此b+tree能夠在同樣大小的節點中，儲存更多的key，提高查詢效率。
4、影響mysql查詢效能的主要還是磁碟io次數，大部分是磁頭移動到指定磁軌的時間花費。
5、myisam儲存引擎下索引和資料儲存是分離的，innodb索引和資料儲存在一起。
6、innodb儲存引擎下索引的實現，(輔助索引)全部是依賴於主索引建立的(輔助索引中葉子結點儲存的並不是資料的位址，還是主索引的值，因此，所有依賴於輔助索引的都是先根據輔助索引查到主索引，再根據主索引查資料的位址)。
7、由於innodb索引的特性，因此如果主索引不是自增的(id作主鍵)，那麼每次插入新的資料，都很可能對b+tree的主索引進行重整，影響效能。因此，盡量以自增id作為innodb的主索引。
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