InnoDB中索引分類

我們都知道InnoDB索引結構是B+樹組織的，但是根據數據存儲形式不同可以分為兩類，分別是聚簇索引與二級索引。

ps：有些同學還聽過非聚簇索引和輔助索引，其他它們都是一個意思，本文統一稱為二級索引。

聚簇索引

聚簇索引默認是由主鍵構成，如果沒有定義主鍵，InnoDB會選擇非空的唯一索引代替，還是沒有的話，InnoDB會隱式的定義一個主鍵來作為聚簇索引。

其實聚簇索引的本質就是主鍵索引。

因為每張表只能擁有一個主鍵字段，所以每張表只有一個聚簇索引。

另外聚簇索引還有一個特點，表的數據和主鍵是一起存儲的，它的葉子節點存放的是整張表的行數據（樹的最后一層），葉子節點又稱為數據頁。

很簡單記住一句話：找到了索引就找到了行數據，那么這個索引就是聚簇索引。

如果這里無法理解的話，可以去補下阿星的前兩篇文章

• InnoDB原理篇：聊聊數據頁變成索引這件事

• InnoDB原理篇：為什么使用索引會變快?

二級索引

知道了聚簇索引，再來看看二級索引是什么，簡單概括，除主鍵索引以外的索引，都是二級索引，像我們平時建立的聯合索引、前綴索引、唯一索引等。

二級索引的葉子節點存儲的是索引值+主鍵id。

所以二級索引與聚簇索引的區別在于葉子節點是否存放整行記錄。

也就意味著，僅僅靠二級索引無法拿到完整行數據，只能拿到id信息。

那二級索引應該如何拿到完整行數據呢？

索引的查詢

假設，我們有一個主鍵列為id的表，表中有字段k，k上有索引。這個表的建表語句是：

create?table?T( id?int?primary?key,? k?int?not?null,? name?varchar(16), index?(k))engine=InnoDB;

表中有5條記錄(id,k)，值分別為(100,1)、(200,2)、(300,3)、(500,5)、(600,6)，此時會有兩棵樹，分別是主鍵id的聚簇索引和字段k的二級索引，簡化的樹結構圖如下

回表

我們執行一條主鍵查詢語句select * from T where id = 100，只需要搜索id聚簇索引樹就能查詢整行數據。

接著再執行一條select * from T where k = 1，此時要搜索k的二級索引樹，具體過程如下

• 在 k 索引樹上找 k = 1的記錄，取得 id = 100

• 再到聚簇索引樹查 id = 100 對應的行數據

• 回到 k 索引樹取下一個值 k = 2，不滿足條件，循環結束

上圖中，回到聚簇索引樹搜索的過程，我們稱為回表。

也就是說，基于二級索引的查詢需要多掃描一棵聚簇索引樹，因此在開發中盡量使用主鍵查詢。

索引覆蓋

可是有時候我們確實需要使用?????????二級索引查詢，有沒有辦法避免回表呢？

辦法是有的，但需要結合業務場景來使用，比如本次查詢只返回id值，查詢語句可以這樣寫select id from T where k = 1，過程如下

• 在 k 索引樹上找 k = 1的記錄，取得 id = 100

• 返回 id 值

• 回到 k 索引樹取下一個值 k = 2，不滿足條件，循環結束

在這個查詢中，索引k已經覆蓋了我們的查詢需求，不需要回表，這個操作稱為覆蓋索引。

由于覆蓋索引可以減少樹的搜索次數，顯著提升查詢性能，所以使用覆蓋索引是一個常用的性能優化手段。

假設現在有一個高頻的業務場景，根據k查詢，返回name，我們可以把k索引變更成k與name的聯合索引。

這個聯合索引就有意義了，它可以在高頻場景用到覆蓋索引，不再需要回表查整行記錄，減少語句的執行時間。

ps：設計索引時，請遵守最左原則匹配

索引下推

此時我們再建立一個name與k的聯合索引。

執行select k from T where name like '張%' and k = 2語句。

首先會在name與k樹中用張找到第一條件滿足條件的記錄id = 100，然后從id = 100開始遍歷一個個回表，到主鍵索引上找出行記錄，再對比k字段值，是不是十分操蛋。

可以看到總共回表了6次

不過在MySQL 5.6版本引入的索引下推，可以在索引遍歷過程中，對索引中包含的字段先做判斷，直接過濾掉不滿足條件的記錄，減少回表次數。

總共回表0次。

小結

本篇文章到這里就結束了，今天和大家聊了聚簇索引、二級索引、回表、覆蓋索引、索引下推等知識，可以看到，在滿足語句需求的情況下，盡量少地訪問資源是數據庫設計的重要原則之一，由于篇幅有限，很多內容還沒展開，后續阿星會和大家聊聊如何設計索引。

有道無術，術可成；有術無道，止于術

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的InnoDB原理篇：如何用好索引的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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