mysql索引数据结构

一、索引

1. 什么是索引

索引是帮助MySql高效获取数据的排好序的数据结构。

2.索引的数据结构

① 二叉树（Binary tree）

定义：是一棵由一个根节点和两棵互不相交的，分别称作根的左子树和右子树组成的非空树。

特点：左子树小于父节点的值，右子树大于父节点的值。

 

缺点：当列的值是自增时，会出现单边树，退化成链表结构。（故mysql没有采用该数据结构）

数据结构模拟链接：https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html

 

② 红黑树

平衡二叉树，解决了二叉树树里面的单边退化成链表的问题。

缺点：如果针对海量数据时，树的高度不可控。查询的性能也提升不明显。（故mysql没有采用该数据结构）

 

③ Hash表（mysql支持）

特点：1. 对索引的key进行一次hash计算就可以定位出数据存储的位置

　　　2. 很多时候Hash索引要比B+ 树索引更高效（例如 =，in ）

　　　3. 不支持范围查询

　　　4. hash冲突问题

 

④ B-Tree

特点：1. 叶节点具有相同的深度，叶节点的指针为空

　　　2. 所有索引元素不重复

　　　3. 节点中的数据索引从左到右递增排列

为什么mysql没有采用B-Tree？

1. 非叶子节点可以存放的索引数据少，比如，要控制在树高度为三层的情况下，存放不了太多数据。

2. 范围查询的效率低。

⑤ B+Tree（MYSQL采用的数据结构，当然不是最原生的B+树，还是做了一些优化后的B+树）

特点： 1. 非叶子节点不存储data，只存储索引(冗余)，可以放更多的索引

　　　 2. 叶子节点包含所有索引字段

　　　 3. 叶子节点用双向指针连接，提高区间访问的性能

数据结构描述：1. 通过冗余索引设计，以上图为例，假如三层高度树，第三层存放的整张表的所有索引和数据。

　　　　　　　2. 第二层存放的是第三层每页数据的最小的索引，第一层又是从第二层的页索引数据中提取最小的进行冗余。

3.索引的分类：

① 聚簇索引（叶子节点包括完整的数据记录，索引和数据）

例如： INNODB的主键索引树

② 非聚簇索引（索引和数据是分开的）

例如：MYISAM的主键索引树、INNODB二级索引

③ 主键索引（一张表只有一个主键索引）

④ 二级索引（非主键索引）

特点：叶子节点存放了主键索引，因此找到二级索引时，还需要根据主键索引进行回表，采用获取到完整数据。

⑤ 联合主键索引（唯一）

⑥ 联合辅助索引（可以不唯一）

二、存储引擎

MySQL表文件都是存放在磁盘中的。存储引擎作用的维度是表。

1. MYISAM

在磁盘中存放的是三个文件，分别为：xxx.frm(表结构)、xxx.MYD(数据)、xxx.MYI(索引)

2. INNODB

在磁盘中存放的是两个文件，分别为：xxx.frm(表结构)、xxx.ibd(数据加索引)