MySQL索引类型及数据结构【笔记】

news2024/12/25 0:01:29

1 索引类型

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主键索引（PRIMARY）:数据列不允许重复，不允许为NULL，一个表只能有一个主键。
唯一索引（UNIQUE）:数据列不允许重复，允许为NULL，一个表允许多个列创建唯一索引。
普通索引（INDEX）：基本的索引类型，没有唯一限制，允许为NULL值。
全文索引（FULLTEXT索引在MySQL5.6之后支持InnoDB，而之前的版本只支持MyISAM表）。

下文将介绍一些常见的数据结构，为了帮助理解示例和动画效果可以参考数据结构可视化网站

2 哈希

哈希索引的实现比较简单，它是基于哈希表来实现的，对于要索引的列，存储引擎会计算出一一对应的哈希码，然后把哈希码存放在哈希表中作为key，value值是指向该行数据的指针。
优势：
只需对比哈希值，因此速度非常快，性能优势明显；
限制：

不支持任何范围查询，比如where price >150，因为是基于哈希计算，支持等值比较；
哈希表是无序存储的，因此索引数据无法用于排序；
Hash索引不能用于部分索引键查询，即不能用于部分索引键的组合索引；
Hash索引在任何时候都不能避免Hash表扫描；
Hash索引在遇到大量Hash值相等的情况后性能并不一定就会比BTree索引高；对于哈希值大量相同的情况下，大量记录的指针信息都会存在同一个哈希值指向的链表中，这样定位一条记录就会全链表扫描比对键值，从而造成整体性能低下。

主流存储引擎不支持该类型，比如MyISAM和InnoDB。哈希索引只有Memory，NDB两种引擎支持。哈希索引是一种非常快的等值查找方法（注意：必须是等值，哈希索引对非等值查找方法无能为力），它查找的时间复杂度为常量，InnoDB采用自适应哈希索引技术，它会监控表上索引的使用情况，如果认为建立哈希索引可以提高查询效率，则自动在内存中的“自适应哈希索引缓冲区”建立哈希索引。

InnoDB引擎有一个特殊功能叫做自适应哈希索引，当InnoDB注意到某些索引值被使用的非常频繁时，它会在内存中基于BTree索引之上再创建一个哈希索引，这样就让BTree索引也具有哈希索引的一些优点了，比如：快速的哈希查找，这是一个全自动的，内部的行为，不能人工干预，用户无法控制或者配置，不过如果有必要，可以选择关闭这个功能（innodb_adaptive_hash_index=OFF，默认为ON）。

3 BTree

MyISAM和InnoDB都支持这种索引，因此说它是应用最广泛，最常用的一种索引方式，但是不同的存储引擎在具体实现时会稍有不同，比如MyISAM会使用前缀的方式对索引进行压缩，InnoDB则不会。
BTree只是底层的算法实现，唯一索引、主键索引、普通索引都是基于BTree索引算法的，只不过又有各自的特点。
B树是一种自平衡的树，能够保持数据有序。这种数据结构能够让查找数据、顺序访问、插入数据及删除的动作，都在对数时间内完成。
BTree的特点：