mysql：索引的数据结构

什么是索引？
索引（Index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构

为什么学索引？
之前应该有概念说，把索引理解为目录，比如通过s就可以查询到s开头的汉子从哪也开始，到结束，这样快速定位。

索引需要记住哪些？
innodb的索引的数据结构使用的是b+树，那么我们就要知道b+数的数据结构
既然使用索引，那就一定会占用存储空间，当然索引不是越多越好。

B+树

b+数，我们要记住，所有的数据存在叶子节点上，每个数据页里面的数据是单链表的形式连接，数据页之间是双向链表，图上花得很清楚。
InnoDB要求表 必须有主键 （ MyISAM可以没有 ）。如果没有显式指定，则MySQL系统会自动选择一个，可以非空且唯一标识数据记录的列作为主键。如果不存在这种列，则MySQL自动为InnoDB表生成一个隐含字段作为主键，这个字段长度为6个字节，类型为长整型。

解释一下图，
最下面的是一个个数据，（1,4，‘u’）（3,9，‘d’），（4，4，‘a’），当然这个表就是3个字段。
可以看到第30页就有一个数据（1,10），其中10就是指向第10页，1就是这个页面中最小的值。

这样的话，例如你根据主键查，为20的数据，就会去从页33查，查到页33=》页30=》页9
这样的只有2次io，就是吧两个数据页加载到内存中，不需要把所有的叶子节点，加载到内存中。
为什么是2次io？因为根节点常驻内存。

聚簇索引和非聚簇索引（都是b+树的结构）这里比较抽象的话可以看尚硅谷康老师是的mysql第115-120

其实聚簇，非聚簇，就是看b+数中存储的是真的数据，还是主键。
因为非聚簇索引，查到最后的是主键值，还是要回表，做一次查询真正数据的操作。
聚簇索引，使用记录主键值的大小进行记录和页的排序

• 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 。

myisam
myisam都是非聚簇的，都是存放的地址，而不是真正的数据。
MyISAM索引文件和数据文件是 分离的 ，索引文件仅保存数
据记录的地址。

MySQL数据结构选择的合理性

上面聊了一下B+树
下面看看所有的数据结构
Hash结构
B树
多路平衡查找树

非叶子节点既保存索引，也保存数据记录

注意：
b+树比b树的查询更加稳定，
b+树的查询更快，因为在同样的磁盘空间下，b+树的根节点不存放实际数据，可以可以容纳更多的数据，树形更加广。
在范围查找上，b+树更快，因为b+树的叶子节点上的数据是顺序排序的，而b树因为根节点也存储数据，就要通过数的查询方式去找。

B+树的存储能力如何？为何说一般查找行记录，最多只需1~3次磁盘IO
一般指针为8B，主键值为8或4B，这样一个数据页16k可以存放1000个数据，那么深度为3的b+树就可以存放10亿个数据。
b+树的高度一般为2~4，但是根节点一般常驻内存，所以一般要1到3次io

hash和b+区别
hash是无序的但是b+树是有序的更适合范围查询。
hash不支持排序。
但是innodb引入了 自适应hash