在MySQL默认的InnoDB存储引擎中,有两类索引,分别是:聚簇索引和二级索引。 聚簇索引,他的特点呢就是数据与索引存放在一块儿,B+tree索引结构的叶子节点保存了整行数据,而且在一张表中,聚簇索引有且仅有一个,默认主键索引就是聚簇索引。二级索引,指的是数据和索引分开存储,B+tree的叶子节点保存对应的主键,二级索引在一张表中可以有多个。
所谓回表查询,就指的是,在执行这条SQL语句的时候,先根据二级索引去检索出对应的主键值;然后再根据主键值,到聚簇索引中查询出对应的数据,这个过程就叫回表查询。 所以回表查询,是需要扫描两次索引的,性能相对来说会差一些。
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进阶内容:
所以,在项目开发中,我们进行SQL优化的时候,如果需求允许的情况下,尽量避免回表查询,主要从以下几个方面来做:
1). 业务允许的情况下,尽可能根据主键查询,使用聚集索引-避免回表查询。
2). 为表中的字段,根据业务需求创建合适的联合索引,查询时使用索引覆盖-避免回表查询。
3). 使用索引下推,减少回表查询的次数。【索引下推,是mysql5.6之后提供的功能】
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可能继续发问的问题:
你刚才提到索引下推,简单聊聊什么是索引下推?
索引下推(Index Condition Pushdown),是MySQL5.6后提供的功能,指的是在多条件查询SQL执行时,提前判断对应的搜索条件是否满足,满足了再去回表(就是将本应该在 server 层进行筛选的条件,下推到存储引擎层来进行筛选判断,这样能有效减少回表),通过减少回表次数进而提高查询效率。
2.4 为什么MySQL索引结构是B+tree ?
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必答内容:
其实这个问题,我们可以做一个假设啊。
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假设索引结构是二叉搜索树、平衡二叉树 或 红黑树等,其实本质都是二叉树,一个节点下最多只能有两个子节点,如果这张表要存储的数据量比较大,二叉树的层级将会非常深,检索效率会很低。
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而如果索引结构是Btree,在B树中,非叶子节点和叶子节点既要要存储key和指针,还要存放数据,而InnoDB的物理存储结构中,一页(Page)的大小是固定的,就是16KB。 那这一页中能够存储的key的数量并不多,就会造成大数据量情况下,树的层级较深,检索速度慢。 还有一个问题,就是由于 非叶子节点和叶子节点既要要存储key,还要存放数据,查找效率并不稳定。 (有些数据,只需要一次查找,有些数据,可能需要五六次,有些...)
所以,在MySQL数据库中才使用了B+tree作为索引的数据结构。 主要有以下优势:
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在B+tree中,非叶子节点并不存放数据,只存放key和指针,所以一页(Page)中能够容纳的key将更多,相同数据量的情况下,树的层级要浅的多,检索效率高。
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所有的数据都存储在B+tree的叶子节点中,也就意味着无论什么数据,都需要找到叶子节点才能查询到对应的数据,检索效率更加稳定。
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第三是B+树数据都存储在B+tree的叶子节点,并形成了一个双向链表,便于区间范围查询。
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可能继续发问的问题:
那MySQL的B+tree的索引结构,树的高度一般是多高呢?
嗯,这个高度其实是可以计算出来的,一般高度在2-3层,如果高度为3,基本上就可以容纳一两千万的数据了。如何计算呢?
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我们的索引是在页(Page)中存储的,而一个页的大小模式为(16KB)。
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对于非叶子节点来说,页中存储的除了具体的key之外,还有一个就是指针 。(假设主键为bigint占8个字节,指针占6个字节)
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那么我们就可以大概计算出一页中可以存储的key数量为:16 1024 / 14 = 1170 。也就意味着一个页(Page)中约可以存1170个key
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假设一行数据的大小为1KB,一页可以存16条数据。那两层的B+tree可以容纳:117016=18720条数据。
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那三层的B+tree可以容纳:1170 1170 16 = 21902400 条数据。