目录
一、索引
二、索引结构
三、索引分类
四、索引语法
五、索引设计原则
六、视图
七、存储过程与概述
八、触发器
九、总结
一、索引
(一)索引概述
索引是一种能够帮组Mysql高效的从磁盘上查询数据的一种数据结构,这些数据结构以某种方式引用(指向)数据, 这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法,这种数据结构就是索引,目的是为了提高查询效率。在MySQL5.5之后默认采取InnoDB作为存储引擎,InnoDB底层是采取B+树的结构来实现索引和数据的存储。如下图所示:
(二)索引优点
1)查询效率高:
通过B+树的结构来存储数据,因为B+树除了叶子节点之外,其他的节点只存储索引,不存储数据,所以可以大大减少数据检索时的磁盘IO次数,从而提升数据查询的性能;B+树在进行范围查找的时候,只要找到起始节点,然后基于叶子节点的双向链表结构往下读取即可,查询效率较高。
2)保证了数据唯一性:
在某些情况下,我们需要保证某个字段的值是唯一的,比如用户的ID或者邮箱等。可以通过唯一索引来约束,保证数据表中的每一行数据的唯一。
3)降低CPU消耗:
通过索引列对数据进行排序,降低数据排序成本,降低CPU的消耗。
(三)索引缺点
1)占用物理空间:
索引实际上也是一张表,该表中保存了主键和索引字段,指向实体类的记录,所以索引列也需要占用物理空间,数据库的增加、修改、删除操作,需要涉及到索引的维护,当数据量较大的情况下,索引的维护会带来较大的性能开销。
2)性能降低:
创建索引的时候,需要考虑到索引字段值的分散性,并按照索引设计原则合理创建索引,如果字段的重复数据过多,创建索引反而会造成性能降低。
二、索引结构
索引是在MySQL的存储引擎层中实现的,而不是在服务器层实现的。所以每种存储引擎的索引都不一定完全相同,也不是所有的存储引擎都支持所有的索引类型的。我们平常所说的索引,如果没有特别指明,都是指B+树(多路搜索树,并不一定是二叉的)结构组织的索引。其中
聚集索引、复合索引、前缀索引、唯一索引默认都是使用 B+tree 索引,统称为 索引。
(一)、BTree数据结构
例如一颗m叉的BTree树:
每个节点最多包含m个孩子。
除根节点与叶子节点外,每个节点至少有[ceil(m/2)]个孩子。
若根节点不是叶子节点,则至少有两个孩子。
所有的叶子节点都在同一层。
每个非叶子节点由n个key与n+1个指针组成,其中[ceil(m/2)-1] <= n <= m-1
(二)、B+Tree数据结构
B+Tree为BTree的变种,如果n叉的B+Tree树,B+Tree与BTree的区别为:
1). n叉B+Tree最多含有n个key,而BTree最多含有n-1个key。
2). B+Tree的叶子节点保存所有的key信息,依key大小顺序排列。
3). 所有的非叶子节点都可以看作是key的索引部分。
(三)、MySQL中的B+Tree
MySQL索引数据结构对经典的B+Tree进行了优化。在原B+Tree的基础上,增加一个指向相邻叶子节点的链表指针(双向链表),就形成了带有顺序指针的B+Tree,提高区间访问的性能和效率。
三、索引分类
1)主键索引:数据列不允许重复,不允许为null,一个表只能有一个主键。
2)唯一索引:数据列不允许重复,允许为null值,一个表允许多个列创建唯一索引。
3)普通索引:基本的索引类型,没有唯一性的限制,允许为Null值。
4)全文索引:是目前搜索引擎使用的一种关键技术,对文本的内容进行分词、搜索。
5)覆盖索引:查询列要被建立的索引覆盖,不必读取数据行。
6)组合索引:多列值组成一个索引,用于组合搜索,效率大于索引合并
四、索引语法
(一)创建索引
示例 : 为city表中的city_name字段创建索引 ;
create index idex_city_name on city(city_name);
(二)查看索引
示例:查看city表中的索引
show index from city;
(三)删除索引
示例 : 想要删除city表上的索引idx_city_name,可以操作如下:
drop index idx_city_name on city;
(四)、修改索引
1). alter table tb_name add primary key(column_list);
该语句添加一个主键,这意味着索引值必须是唯一的,且不能为NULL
2). alter table tb_name add unique index_name(column_list);
这条语句创建索引的值必须是唯一的(除了NULL外,NULL可能会出现多次)
3). alter table tb_name add index index_name(column_list);
添加普通索引, 索引值可以出现多次。
4). alter table tb_name add fulltext index_name(column_list);
该语句指定了索引为FULLTEXT, 用于全文索引
五、索引设计原则
索引的设计可以遵循一些已有的原则,创建索引的时候请尽量考虑符合这些原则,便于提升索引的使用效率,更高效的使用索引。
(一)、对于查询频率高的字段、数据量大的表建立索引
(二)、索引字段的选择,最佳候选列应当从where子句的条件中提取,如果where子句中的组合比较多,那么应当挑选最常用、过滤效果最好的列的组合。
(三)、使用唯一索引,区分度越高,使用索引的效率越高。
(四)、遵循最左匹配原则。
创建复合索引:
CREATE INDEX idx_name_email_status ON tb_seller(NAME,email,STATUS);
就相当于
对name 创建索引 ;
对name , email 创建了索引 ;
对name , email, status 创建了索引 ;
六、视图
视图(View)是一种虚拟存在的表。视图并不在数据库中实际存在,行和列数据来自定义视图的查询中使用的表,并且是在使用视图时动态生成的。通俗的讲,视图就是一条SELECT语句执行后返回的结果集。所以我们在创建视图的时候,主要的工作就落在创建这条SQL查询语句上。
七、存储过程与概述
存储过程和函数是事先经过编译并存储在数据库中的一段 SQL 语句的集合,调用存储过程和函数可以简化应用开发人员的很多工作,减少数据在数据库和应用服务器之间的传输,对于提高数据处理的效率是有好处的。存储过程和函数的区别在于函数必须有返回值,而存储过程没有。
函数 : 是一个有返回值的过程 ;
过程 : 是一个没有返回值的函数 ;
八、触发器
触发器是与表有关的数据库对象,指在insert/update/delete之前或之后,触发并执行触发器定义的SQL语句集合。触发器的这种特性可以协助应用在数据库端确保数据的完整性,日志记录,数据校验等操作。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-454316.html
九、总结
索引就是一种提高查询效率的数据结构,MySQL5.5以后默认都是使用InnoDB作为存储引擎,采用的是聚簇索引。由于它的底层数据结构是采用B+树。而B+树叶子节点存储所有数据,非叶子节点只存储索引,因此它的磁盘IO次数比较少,树也比较矮,查询效率非常高。并且MySQL中的B+树对原始B+树进行了优化,在原B+树的基础上添加了双向链表指针,当要查询数据的时候,只需要遍历两个节点的链表指针即可获取所有的数据,提高了区间访问的性能和速度。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-454316.html
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