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索引是什么意思

關注：23 發布時間：2022-02-08 19:25:01

相信很多程序員朋友都很熟悉數據索引。比較常見的索引是b樹索引，可以加快數據庫的檢索速度，但是會降低添加、修改、刪除操作的速度，一些寫錯會導致索引失效。

但是如果問，為什么使用索引后查詢更快？b樹指數的原理是什么？這個時候很多人可能還不知道。我就以mysql innodb引擎為例，談談b樹索引的原理。

索引基礎知識

mysql的基本存儲結構是page，大概是這樣的：

在這里，我們需要了解以下幾點（非常重要）：

當我們使用mysql innodb引擎創建一個表時，主鍵只能有一個；如果我們不明確指定介于，mysql會自動生成一個隱式字段作為主鍵。

聚集索引：用主鍵創建的索引；聚集索引的葉節點將數據存儲在表中；

非聚集索引：由非主鍵創建的索引；非聚集索引在葉節點存儲主鍵和索引列。使用非聚集索引查詢數據會查詢葉子上的主鍵，然后根據主鍵查找數據(這個過程稱為返回表)。

頁面與頁面之間以及頁面與數據之間的關系

我們用聚集索引來解釋，頁面和頁面之間，以及頁面和數據之間的關系如下：

數據頁之間形成雙向鏈表。

每個數據頁中的記錄都是單向鏈表；

每個數據頁根據內部記錄生成一個頁面目錄。如果是主鍵，可以通過二分法在頁面目錄中快速定位；

如果我們按照一個非主鍵、非索引的列進行查詢，需要遍歷雙向鏈表才能找到頁面；遍歷頁面中的單向鏈表；如果表中的數據很大，這樣的查詢會很慢。

二叉樹索引的原理

我們先來看看b樹索引是什么樣子的(以集群/主鍵索引為例):

如果我們此時要查詢id=16的數據：

查詢page -1，發現page -2存儲的數據小于30；

查詢第2頁，發現第5頁存儲了10~20個數據；

查詢第5頁，找到id=16的數據。

顯然，在不使用索引的情況下，需要遍歷雙向鏈表來定位對應的頁面，而有了索引，就可以通過層層“目錄”來定位對應的頁面。

為什么b樹索引降低了添加、修改和刪除的速度

b樹是一棵平衡的樹。如果您添加、修改或刪除此樹，它將破壞其原始結構。

當我們添加、修改和刪除數據時，我們需要花費額外的時間來維護索引；

由于這些額外的開銷，索引會降低添加、修改和刪除的速度。

思考考試問題，歡迎留言討論

現在你明白b樹指數的原理了嗎？

比較后，留下一個深思熟慮的問題：為什么建議使用自增長主鍵作為索引？,你可以在你的信息中寫下你的答案。

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