概述
索引的本質就是幫助mysql高效獲資料排序的資料結構; mysql索引引擎主要包括innodb和myisam。根據索引節點是否包括資料，又區分為聚簇索引和非聚簇索引。本文將詳細講解mysql索引底層實現及相關注意事項。
索引資料結構
索引是排序好的資料結構，目的是幫助加快資料檢索過程。有很多資料結構均可以用做構建索引，如: 二叉樹、紅黑樹、hash表、b樹和b+樹等，下面將詳細介紹各種資料結構優缺點。
二叉樹二叉樹，準確說是二叉搜尋樹，如下圖所示，特點是:
1. 每個節點最多有兩個子節點
2. 左子樹節點資料小於父節點資料，右子樹節點資料大於父節點資料
其查詢效率為log(n)，二叉搜尋樹主要有兩個缺點
1. 對於排序好的資料它會退化為線型搜尋，如下圖所示。
2. 二叉搜尋在索引節點多的情況下，樹會變的很高，查詢效率和樹的高度成正比，查詢效率急劇降低，且索引變的很龐大，不能載入到記憶體。
極端情況下退化為線型結構
紅黑樹紅黑樹本質上也是個二叉搜尋樹，只是做了各種限制使得二叉搜尋盡量達到平衡(任意節點的左右子樹的高度差不超過一定範圍)，紅黑樹是近似平衡二叉搜尋樹，如下所示：
紅黑樹特點
1．每個節點黑色或者紅色
2．葉子nil為黑色
3．根節點為黑色
4．從乙個節點到其子孫葉子節點包含的黑色節點個樹一致
5．紅色節點必然有兩個黑色的子節點
紅黑色解決了二叉搜尋樹極端情況下退化為線型的問題，但是仍然存在樹過高索引過大的問題。
hash表
hash表將key進行hash計算然後對映到對應空間，在不考慮空間的情況下，能達到o(1)查詢效率，但是仍然會存在索引過大的問題。
b樹和b+樹
b樹和b+樹本質上就是個多路平衡查詢樹；以m路平衡查詢樹為例。
b樹特點
1. 根節點至少有乙個關鍵字
2. 每個節點最多有m-1個關鍵字
3. 非根節點最少有m/2個關鍵字
4. 所有葉子節點在同一層
5. 節點中的關鍵字是排序的
6. 節點包含索引和資料
b+樹特點
b+樹和b樹類似，主要區別：
1. 非葉子節點只儲存索引，資料儲存在葉子節點
2. 葉子節點在同一層，且包括所有的關鍵字，且葉子節點之間有序且用指標鏈結
如下圖所示：左側表示b樹，右側表示b+樹
b+樹的優點
b+樹在樹高度較低的情況下，也能儲存較大量的索引資料。假設樹高度h=3，每個節點記憶體預設大小16k，索引key為8位元組，指標為4位元組，則每個節點大約儲存16k / (8+4) = 1635 個key，3層樹滿的情況下，假設葉子節點索引加資料為32位元組，則每個葉子節點大約可以存放key個數等於16k / 32 = 512，總共葉子節點約存放key個數為1635*1635*512 = 1368691200
正是因為b+樹的優點，實際上mysql索引底層資料結構就是用的b+樹實現。
myisam和innodb
myisam和innodb底層實現都是b+樹。兩者索引和資料組織又有所不同，根據索引和資料是否都在葉子節點分為:聚簇索引和非聚簇索引
非聚簇索引
索引節點(b+樹葉子節點)資料域存放的是指向真實資料的位址，這種索引結構叫做非聚簇索引。
myisam索引就是非聚簇索引，因此檔案包括乙個索引檔案和乙個資料檔案。下圖為非聚簇索引示例：
聚簇索引
索引節點資料域存放的是實際的資料，這個索引叫做聚簇索引。
innodb索引型別為聚簇索引。如下圖所示：
主鍵索引和輔助索引
對於聚簇索引，主鍵索引資料行和主鍵存在一起；輔助鍵索引葉子節點存放的是輔助鍵和主鍵，因此通過輔助鍵查詢資料的時候，需要首先查詢輔助索引得到主鍵，然後查詢主鍵索引得到對應的資料；
對於非聚簇索引，主鍵索引節點存放的是主鍵和指向資料的指標，輔助索引節點存放的是輔助鍵和指向資料的指標；
如下所示，左邊表示innodb索引維護結構，右邊表示的myisam索引維護結構
以id為主鍵，name為輔助鍵
myisam和innodb主要區別innode支援事務, myisam不支援
innode資料儲存在共享表，myisam儲存在檔案myd和myi
innode支援表級鎖和行級鎖，myisam支援表級鎖
innodb支援崩潰後的恢復，myisam不支援
innodb支援外來鍵，myisam不支援；
innodb不支援全文索引，myisam支援全文索引；
innodb是聚簇索引，myisam是非聚簇索引；
其他問題
1)innodb以主鍵索引進行資料維護，因此必須要有主鍵，如果沒有定義系統會自動新增int型別主鍵；
2)innodb主鍵最好是int自增型別，原因是如果是其他字串型別占用空間大，節點存放的資料有限；自增原因是和構建b+樹節點**有關，如果是自增的那麼每次插入都是最後乙個葉子節點，使得樹**次數盡量少，這樣樹盡量高度低，提公升查詢效率；
3)innodb非主鍵索引資料域為啥存放的是主鍵而不是資料。是基於結果一致性和節省空間考慮。如果非主鍵索引資料域存放的是資料那麼一來空間浪費，同時如果主鍵索引資料變更，那麼非主鍵索引也要改變。
4)為啥用b+樹而不用b樹實現索引，原因主要是基於範圍查詢考慮，b+樹葉子節點是排序好的而且節點之間互相鏈結，因此對於範圍查詢非常高效。
mysql索引全解 mysql索引詳解
一 索引方法 mysql目前主要有以下幾種索引型別 fulltext，hash，btree，rtree。1.fulltext 即為全文索引，目前只有myisam引擎支援。其可以在create table alter table create index 使用，不過目前只有 char varchar ...
mysql 雜湊索引 MySQL索引之雜湊索引
雜湊索引 hash index 建立在雜湊表的基礎上，它只對使用了索引中的每一列的精確查詢有用。對於每一行，儲存引擎計算出了被索引的雜湊碼 hash code 它是乙個較小的值，並且有可能和其他行的雜湊碼不同。它把雜湊碼儲存在索引中，並且儲存了乙個指向雜湊表中的每一行的指標。在mysql中，只有me...
mysql主鍵索引 MySQL索引之主鍵索引
在mysql裡，主鍵索引和輔助索引分別是什麼意思，有什麼區別？上次的分享我們介紹了聚集索引和非聚集索引的區別，本次我們繼續介紹主鍵索引和輔助索引的區別。1 主鍵索引 主鍵索引，簡稱主鍵，原文是primary key，由乙個或多個列組成，用於唯一性標識資料表中的某一條記錄。乙個表可以沒有主鍵，但最多只...