導讀首先我們先看幾個問題：（答案在文章尾）1、存儲引擎是基于數據庫還是表的？2、聚集（簇）索引和非聚集（簇）索引的區別是什么？3、為什么建議InnoDB表必須建....

首先我們先看幾個問題：（答案在文章尾）

1、存儲引擎是基于數據庫還是表的？

2、聚集（簇）索引和非聚集（簇）索引的區別是什么？

3、為什么建議InnoDB表必須建主鍵，并且推薦使用整型的自增主鍵？

4、為什么非主鍵索引結構葉子節點存儲的是主鍵值？

索引的本質是什么？

索引是幫助MySQL高效獲取數據的、排好序的數據結構。

數據結構

這里推薦一個網站：https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html

網址樣式

1、二叉樹：索引有序時會產生鏈表。

二叉樹-索引有序時會產生鏈表

2、紅黑樹：高度不可控，使用時多次磁盤IO （從根節點找到9，進行4次磁盤IO）

3、Hash：

1）、對索引key進行一次hash運算就可以定位出數據存儲的位置

2）、很多時候Hash索引比B 樹效率更高

3）、僅能滿足“=”，“IN”，無法支持范圍查詢。所以99.9%都不是Hash索引

4）、會產生Hash沖突

4、B Tree：

1）、葉節點具有相同的深度，葉節點的指針為空

2）、所有索引元素不重復

3）、節點中的數據索引從左到右遞增排列（有序）

5、B Tree：MySQL使用B Tree作為索引的數據結構。（從根節點找到9，進行3次磁盤IO）

1）、非葉節點不存儲data，只存儲索引，可以放更多的索引。

2）、葉節點包含所有索引字段。

3）、葉子節點用指針鏈接，提高區間訪問的性能。

4）、數據索引遞增。

B Tree

• B Tree的一個節點大小為“1頁”，默認大小是16k（不建議修改，SHOW GLOBAL STATUS LIKE InnoDB page_size），對于大部分業務，一頁足夠。
• 在B Tree中，非葉子節點存的是key 指針；葉子節點存的是數據行 指針。
• 對于葉子節點，假設一行數據 指針大小為1k，那么一頁可以存放16條數據；對于非葉子節點，如果key使用的是bigint，則為8字節，指針在mysql中為6字節，一共是14字節，則16k能存放 16 * 1024 / 14 = 1170 個索引指針。對于高度為3的B Tree，可以存放 1170 x 1170 x 16 = 21902400 條數據，也就是對于兩千多萬條的數據，我們只需要高度為3的B 樹就可以完成，通過主鍵查詢只需要3次IO操作就能查到對應數據。所以在B Tree高度一般為3層時，就能滿足千萬級的數據存儲。
• 如是使用B Tree，在存放2000萬數據時，樹的高度會遠大于3，因為B Tree的非頁節點包含數據data，每一層只能容納16條數據。
• B Tree和B Tree的區別在于B Tree的非葉節點不包含data數據，B Tree的葉節點之間有指針。

熟悉完數據結構，下面看一下存儲引擎

MyISAM存儲引擎索引實現

MyISAM的索引文件和數據文件是分離的 – 非聚集（簇）索引

MyISAM存儲引擎

葉子節點保存的data是數據所在行的磁盤文件地址，查找時，經過索引找到磁盤文件地址，根據地址可以直接去數據文件取出數據（回表）。

InnoDB存儲引擎索引實現

表數據文件本身就是按B Tree組織的一個索引結構文件 --聚集（簇）索引

主鍵索引的數據結構：

葉子節點保存的data即是表中的數據，查找時，找到目標索引后可直接取出數據。

二級索引的數據結構：

葉子節點保存的data的主鍵id,通過二級索引定位主鍵id，如果索引列包含查詢列，可以直接取出數據。否則通過主鍵id在主鍵索引中取出數據（回表）。

聯合索引：

聯合索引是二級索引的一種，按照索引順序排序。

問題：

1、存儲引擎是基于數據庫還是表的？

基于數據庫表的，在我們創建表時，可指定存儲引擎。

2、聚集（簇）索引和非聚集（簇）索引的區別是什么？

只需要記住一點，聚集（簇）索引的頁節點包含完整的數據記錄。

3、為什么建議InnoDB表必須建主鍵，并且推薦使用整型的自增主鍵？

如果設置了主鍵，那么InnoDB會選擇主鍵作為聚集索引。如果沒有顯式定義主鍵，則InnoDB會選擇第一個不包含有NULL值的唯一索引作為主鍵索引。如果也沒有這樣的唯一索引，則InnoDB會選擇內置6字節長的ROWID（遞增）作為隱含的聚集索引。（我們能做的，就不麻煩MySQL）

使用自增主鍵的好處是每次插入新的記錄，記錄就會順序添加到當前索引節點的后續位置，主鍵的順序按照數據記錄的插入順序排列，自動有序。當一頁寫滿，就會自動開辟一個新的頁。如果無序的話要頻繁地調整數據接口。

4、為什么非主鍵索引結構葉子節點存儲的是主鍵值？

節省內存空間、一致性。