mysql 索引详解

一、索引结构

二叉排序树 与 平衡二叉树

二叉排序树结构可以有效的减少查询时间，最优可以实现二分查找，每次查询只需要查询一半数据。但如果本身是有序数据，则二叉排序树就失去了效果，因此产生平衡二叉树

平衡二叉树，是在二叉排序树的结构上保证左右子树高度差不超过 1 ，有效的减少查询次数

b 树，也叫 m 阶树，每个节点最多 m 个子树，数据存储在节点上

b+ 树，是 b 树进阶，在 b 树的基础上，将所有的数据存储在叶子节点上，且叶子节点根据关键字从小到大相连

mysql 数据库 innodb 采用的是 b+ 树作为索引结构，此外增加了相邻叶子节点访问的指针，提高区间访问速度

二、使用 B+ 树

索引本身是存储在磁盘上，需要将索引加载到内存才能进行处理，因此数据越小能够加载的索引数据越多，可以有效的减少 io 次数。

mysql 存储引擎 myisam 采用的是非聚簇索引， innodb 采用的是聚簇索引

• myisam  数据域是记录的地址
• innodb 必须有一个主键，主键采用聚簇索引，数据域是完整的记录，辅助索引的数据域是主键值，因此辅助索引需要二次查询

MyISAM索引实现

MyISAM引擎使用B+Tree作为索引结构，叶节点的data域存放的是数据记录的地址。下图是MyISAM索引的原理图：

在MyISAM中，主索引和辅助索引（Secondary key）在结构上没有任何区别，只是主索引要求key是唯一的，而辅助索引的key可以重复。如果我们在Col2上建立一个辅助索引，则此索引的结构如下图所示：

InnoDB索引实现

MyISAM索引文件和数据文件是分离的，索引文件仅保存数据记录的地址。而在InnoDB中，表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构，这棵树的叶节点data域保存了完整的数据记录。

这个索引的key是数据表的主键，因此InnoDB表数据文件本身就是主索引。

InnoDB的数据文件本身要按主键聚集，所以InnoDB要求表必须有主键（MyISAM可以没有），如果没有显式指定，则MySQL系统会自动选择一个可以唯一标识数据记录的列作为主键，

如果不存在这种列，则MySQL自动为InnoDB表生成一个隐含字段作为主键，这个字段长度为6个字节，类型为长整型。

第二个与MyISAM索引的不同是InnoDB的辅助索引data域存储相应记录主键的值而不是地址。换句话说，InnoDB的所有辅助索引都引用主键作为data域

参考：https://www.cnblogs.com/boothsun/p/8970952.html

树模拟：https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RedBlack.htm