数据库索引种类

news2024/11/18 22:25:43

索引的优缺点

索引概述
MySQL官方将索引定义为帮助MySQL高效获取数据的数据结构。索引的本质是一种排好序的快速查找数据结构，用于满足特定查找算法。这些数据结构指向数据，允许实现高级查找算法。

索引带来多个优点：

增加索引也伴随着一些不利的方面：

创建和维护索引需要耗费时间，随着数据量的增加，所需时间也会增加。
索引需要占用磁盘空间，除了数据表占用的数据空间之外，每个索引还需要一定的物理空间，存储在磁盘上。如果有大量的索引，索引文件可能会比数据文件更快达到最大文件尺寸。
尽管索引大大提高了查询速度，却会降低更新表的速度。当对表中的数据进行增加、删除和修改时，索引也需要动态地维护，从而降低了数据的维护速度。

因此，在选择是否使用索引时，需要综合考虑索引的优点和缺点。’

聚簇索引（Clustered Index）具有以下特点：

物理存储顺序： 聚簇索引决定了数据行在表中的物理存储顺序。数据行按照聚簇索引的键值顺序在磁盘上连续存储，这有助于减少磁盘I/O操作，提高查询性能。
唯一性要求： 聚簇索引要求键值是唯一的，因为它确定了数据行的物理存储顺序。通常，表的主键列用于创建聚簇索引，以确保数据行的唯一性。
主键索引： 聚簇索引通常与表的主键相关联。主键是表的唯一标识符，使用聚簇索引对主键列进行快速查找非常有效。
只有一个聚簇索引： 通常情况下，每张表只能有一个聚簇索引，因为数据行的物理存储顺序只能有一个。这与非聚簇索引不同，一张表可以有多个非聚簇索引。
使用记录主键值的大小进行记录和页的排序，这包括三个方面的含义：
- 页内的记录是按照主键的大小顺序排成一个 单向链表 。
- 各个存放 用户记录的页也是根据页中用户记录的主键大小顺序排成一个 双向链表 。
- 存放 目录项记录的页分为不同的层次，在同一层次中的页也是根据页中目录项记录的主键
  大小顺序排成一个双向链表。
B+树的叶子节点存储的是完整的用户记录
- 所谓完整的用户记录，就是指这个记录中存储了所有列的值（包括隐藏列）。

插入速度严重依赖于插入顺序 ，按照主键的顺序插入是最快的方式，否则将会出现页分裂，严重影响性能。因此，对于InnoDB表，我们一般都会定义一个自增的ID列为主键
更新主键的代价很高 ，因为将会导致被更新的行移动。因此，对于InnoDB表，我们一般定义主键为不可更新
二级索引访问需要两次索引查找 ，第一次找到主键值，第二次根据主键值找到行数据。

MyISAM 与 InnoDB 是两种不同的存储引擎，它们在索引和数据存储方面有很多区别。以下是它们之间的主要比较：

索引类型：
- MyISAM 使用非聚簇索引，所有索引都是二级索引，不包含实际数据记录。
- InnoDB 包含一个聚簇索引，可以根据主键值一次查找实际数据记录。
数据文件和索引文件：
- InnoDB 的数据文件本身就是索引文件，包含实际数据记录。
- MyISAM 的索引文件和数据文件是分离的，索引文件只保存数据记录的地址。
非聚簇索引中的数据存储：
- InnoDB 的非聚簇索引中的data域存储相应记录的主键值。
- MyISAM 的索引记录存储的是数据记录的地址。
回表操作：
- MyISAM 的回表操作是快速的，因为它直接使用地址偏移量来获取数据记录。
  - “回表”：在数据库查询中，当使用非聚簇索引（或次要索引）来查找数据时，需要额外的步骤来获取完整的数据行。
- InnoDB 通过获取主键之后再去聚簇索引中找记录，虽然也较快，但不如直接使用地址来访问。
主键要求：
- InnoDB 要求表必须有主键，如果没有显式指定，MySQL会自动选择一个非空且唯一标识数据记录的列作为主键。
- MyISAM 可以没有显式主键。