优享资讯 | 你管这叫数据库索引？

掘金后端 ( ) • 2024-04-10 15:15

大家好，我是徒手敲代码。

今天来说一下面试中最常问到的，数据库索引。本文将尽量采用通俗易懂的语言，力求让读者可以轻松掌握，应付面试。

下面说的数据库，都是以MySQL为例。

索引，可以类比成书的目录，通过直接翻书的形式，来找某个章节的话，可能会很慢，但是如果看了目录再翻，就会快很多。

索引在数据库中的应用也是类似这样。索引是建立在某个字段之上的，建了索引之后，在查询的时候，将这个字段作为查询条件，就可以快速定位到目标信息的位置，大大减少查询时间。比如：

select name from user where age = '20';

在这条 sql 中，查询年龄为 20 的用户，如果在 age 字段上建立了索引，那么将会大大提升查询效率。注意，是在查询条件的字段建索引，也就是 where 后面，才能发挥作用。

那是不是就意味着，我们可以无脑的创建索引呢？

当然不是。数据库无端端多了这么个东西出来，肯定会占用空间吧，并且在插入、修改、删除数据的时候，也会带来额外的开销。想想一下，在写一本书的时候，假设书是没有目录的，那么此时修改其中的内容，是非常的爽。但是一旦给书加上了目录之后，要修改书的内容，天啊，目录也要改，工作量不就一下子上来了嘛。

所以说上帝是公平的，要追求查询速度快，就必须要在存储空间和增删改的开销上，作出一定牺牲。不能既要、又要、还要喔。

这个问题，可以从不同的角度来回答。

从功能上看，索引可以分为：普通索引、唯一索引、主键索引、全文索引。理解他们的功能，直接从名字看就好了。

普通索引：最普通的一种索引，没有任何的限制，字段可以有重复的值
唯一索引：这个字段的值保证是唯一的
主键索引：一般来说，每个表都会有一个名为 ”id“ 的字段，来作为主键索引，这个字段用来标识表里面，每一行记录的唯一性，而且每个表只能有一个主键索引，它的值不能为空，且保证唯一
全文索引：一般用在对文本型的字段进行全文搜索，可以在一大段文字里面搜关键字

从物理实现上看，可以分为聚簇索引、非聚簇索引。区别就是叶子节点放的东西不一样

对于 MySQL 中最常用的存储引擎InnoDB，只有主键索引是属于聚簇索引，其他的索引都属于非聚簇索引，因此主键的值，不应该搞得过大，以免普通索引过于庞大。

针对这个问题，务必记住以下这两个点。

减少磁盘操作。B+树中，一个结点的子结点可以大于两个，这可以减少树的层数，在磁盘的数据存储里面，层数减少意味着磁盘的寻址次数也会减少，使得查询效率得以提高
范围查找的优势。B+树的数据都存在叶子结点，这个可以使得一个数据页存放更多的结点，减少查询时从磁盘读写到内存的次数；而且叶子节点之间，是用指针相连，形成一个双向链表，这非常适合于数据库中常用的范围查询，知道头或尾，直接就能一整条查出来

MyIsam 和 InnoDB是MySQL中常见的两种存储引擎，它们底层的索引结构有所不同。

InnoDB 的主键索引，用的是聚簇索引。其他索引都是用非聚簇索引。

MyIsam 的全部索引，都是用非聚簇索引。

需要注意，使用 InnoDB 的表如果没有定义主键，那么会首先选一个唯一的非空列作为聚簇索引，如果连唯一的非空列都没有，那么会选择一个隐藏字段row_id作为表的主键，并且用作这个表的聚簇索引。

所谓的索引失效，就是 MySQL 优化器觉得，走了索引还不如不走查得快，或者说它想走，但是现实条件不满足。

存在隐式类型转换。就是查询条件的参数类型，和索引的类型不一致，这种情况，MySQL只能扫描全表，在每条记录比较之前，将查询条件中的数据类型，转换成表里面的数据类型，再进行比较；
使用了 like %xxx。这种情况，MySQL 根本无法找到索引树的入口，只能被迫扫描全表；
查询条件中，包含了运算或者函数操作。这种情况，MySQL认为这个条件是不确定的（一个函数和一个具体的值，你说怎么比较），也就没办法找到索引树的入口；
在联合索引中，条件没有用最左边的索引。比如联合索引 (a , b , c)，而条件只有 b，这种情况不符合最左匹配原则；
索引字段的值，区分度太小了。意思就是这个字段的值，很多行都是相同的，那用了索引，跟不用有什么区别？还不如直接扫描整张表

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