mysql索引知识记录

1.b树和b+树的区别是什么

b+树是b树的增强类型

2.Innodb中的b+树有什么特点

叶子结点之间是双向链表

3.什么是innodb中的page

默认16kb，多条行记录放在一个page内，索引记录也是放在page内。所以page大小限制着一次IO获取数据条数，同样也限制单个page索引块能存放多少记录，控制b+树的层高。最下面附上，如何计算三层的最大容量

4.innodb中的b+树是怎么产生的

由图可知，mysql的主键最好是递增的，不然新增还要修改之前page

5.什么是聚簇索引

叶子结点保存全部数据，与之对应的是普通索引叶子结点保存主键，需要回表；图中最下层应该是双向链表；这棵主键树从上到下往往代表着走索引，不过索引树从左往右也是在走索引，因为索引树的叶子结点数据更少

6.innodb是怎么支持支持范围查找能走索引的

a是索引，那么a>2，可以先走索引a匹配到a=2再通过双向链表往后查找；小于还有in、between and都是一个道理，不过这里mysql会根据select的数据字段，数据规模等；决定是要走a索引再回表，还是直接扫全表，这一点需要好好体会

7.什么是联合索引

b,c,d联合索引，索引结构如下

8.什么是最左匹配原则

索引匹配，本质就是排序，cd没有办法比较，但是b**，bd这都是可以比较，走到部分索引的，同样这里也要判断的，因为这是要回表

9.为什么要遵守最左匹配原则才能利用到索引

同上面一个问题，因为能比较才能排序

10.什么是索引条件下推

一个优化策略，bd索引匹配到多条记录时，可以先对bd条件在索引叶子结点上判断，再回表；而不是先回表再判断

11.什么是覆盖索引

select b where b>1;只需要b字段，不用回表了，同理多一个a主键也不用回表；这里，没有where，selct b也能走索引；还有selct c虽然不符合最左匹配，但是bcd索引的叶子结点，一个page能存放更多的数据，比扫描全表要好，也会走索引

12.有哪些情况索引失效

使用字段值类型不相符的条件查询，涉及到数据的隐式转换；selct b order by b,c,d 回表的消耗远远大于排序；a+1=1这样的条件，涉及到操作字段的也不走

计算三层最大容量

要计算 MySQL 中三层 B + 树能存储的最大数据量，需从B + 树的存储结构原理入手，核心是先计算每个节点（根节点、叶子节点）能容纳的 “索引项数量”，再通过层级关系推导总数据量。以下是详细计算过程：
一、关键前提与基础概念
首先明确题目给定条件和 MySQL B + 树的核心特性：

数据行大小：1KB（即叶子节点中 “数据记录” 的单条大小）；
主键类型：BIGINT，占8 字节（无符号为 8 字节，有符号也为 8 字节，不影响计算）；
B + 树结构规则：
非叶子节点（根节点、中间层节点）：仅存储 “索引项”（主键 + 子节点指针），不存实际数据；
叶子节点：存储 “索引项 + 实际数据”（或主键 + 数据行指针，InnoDB 中主键索引叶子节点直接存数据，即 “聚簇索引”，此处按聚簇索引计算，更贴合实际）；
节点大小：MySQL 默认页大小为16KB（innodb_page_size默认值，非叶子节点和叶子节点均占用 1 个页，这是计算的核心基准）；
指针大小：InnoDB 中指针占6 字节（指向子节点的页地址，固定长度）。
二、分步计算各层节点容量

1. 第一步：计算非叶子节点（根节点、中间层）的索引项数量
   非叶子节点的每个 “索引项” 由 主键（8 字节）+ 子节点指针（6 字节） 组成，单个索引项总大小为：
   8字节（BIGINT主键） + 6字节（子节点指针） = 14字节

非叶子节点的容量为 16KB（16384 字节），因此每个非叶子节点能容纳的最大索引项数量为：
节点总大小 ÷ 单个索引项大小 = 16384字节 ÷ 14字节 ≈ 1170（向下取整，因不能存储半个索引项）。

即：每个非叶子节点最多能指向 1170 个子节点（索引项数量 = 子节点数量）。
2. 第二步：计算叶子节点的数据记录数量
叶子节点存储 “主键（8 字节）+ 实际数据行（1KB）”，单个叶子节点项的总大小为：
8字节（主键） + 1024字节（数据行） = 1032字节

叶子节点同样占用 16KB（16384 字节），因此每个叶子节点能容纳的最大数据记录数量为：
节点总大小 ÷ 单个叶子节点项大小 = 16384字节 ÷ 1032字节 ≈ 15（向下取整，1032×15=15480 字节 ≤16384，1032×16=16512 字节＞16384）。

即：每个叶子节点最多存储 15 条数据记录。
三、计算三层 B + 树的总数据量
B + 树的 “层数” 指从根节点到叶子节点的深度，三层 B + 树的结构为：
根节点（1层） → 中间层节点（2层） → 叶子节点（3层）

1. 中间层节点总数
   根节点最多指向 1170 个子节点，因此中间层节点总数 = 根节点索引项数量 = 1170 个。
2. 叶子节点总数
   每个中间层节点最多指向 1170 个子节点（叶子节点），因此叶子节点总数 = 中间层节点数 × 单个中间层索引项数量 = 1170 × 1170 = 1368900个。
3. 总数据记录数
   每个叶子节点最多存储 15 条数据，因此总数据量 = 叶子节点总数 × 单个叶子节点记录数 = 1368900 × 15 = 20533500条（约 2053 万条）。
   四、关键说明（影响实际容量的因素）
   页大小差异：若innodb_page_size不是 16KB（如 8KB、32KB），计算结果会变化（如 32KB 页会提升节点容量）；
   数据行碎片：实际存储中数据行可能存在碎片（如删除后空闲空间），导致叶子节点实际存储量低于理论值；
   索引类型：若为 “非聚簇索引”（如二级索引），叶子节点存储 “主键 + 二级索引值”，需重新计算叶子节点容量，但三层 B + 树的层级逻辑一致；
   指针大小：不同 MySQL 版本或存储引擎的指针大小可能微调（如个别场景为 4 字节），但对百万级别的总容量影响较小。

最终结论
在 “1KB 数据行、BIGINT 主键、16KB 页” 的前提下，MySQL 三层 B + 树最大可存储约 2053 万条数据。