Mysql高手系列 - 第21篇:什么是索引?
Mysql系列的目标是:通过这个系列从入门到全面掌握一个高级开发所需要的全部技能。
这是Mysql系列第21篇。
本文开始连续3篇详解mysql索引:
- 第1篇来说说什么是索引?
- 第2篇详解Mysql中索引的原理
- 第3篇结合索引详解关键字explain
本文为索引第一篇:我们来了解一下什么是索引?
路人在搞计算机之前,是负责小区建设规划的,上级领导安排路人负责一个万人小区建设规划,并提了一个要求:可以快速通过户主姓名找到户主的房子;让路人出个好的解决方案。
方案1
刚开始路人没什么经验,实在想不到什么好办法。
路人告诉领导:你可以去敲每户的门,然后开门之后再去询问房主姓名,是否和需要找的人姓名一致。
领导一听郁闷了:我敲你的头,1万户,我一个个找,找到什么时候了?你明天不用来上班了。
这里面涉及到的时间有:走到每户的门口耗时、敲门等待开门耗时、询问户主获取户主姓名耗时、将户主姓名和需要查找的姓名对比是否一致耗时。
加入要找的人刚好在最后一户,领导岂不是要疯掉了,需要重复1万次上面的操作。
上面是最原始,最耗时的做法,可能要找的人根本不在这个小区,白费力的找了1万次,岂不是要疯掉。
方案2
路人灵机一动,想到了一个方案:
- 给所有的户主制定一个编号,从1-10000,户主将户号贴在自家的门口
- 路人自己制作了一个户主和户号对应的表格,我们叫做:
户主目录表
,共1万条记录,如下:
户主姓名 | 房屋编号 |
---|---|
刘德华 | 00001 |
张学友 | 00002 |
路人 | 00888 |
路人甲java | 10000 |
此时领导要查找路人甲Java
时,过程如下:
- 按照姓名在
户主目录表
查找路人甲Java
,找到对应的编号:10000
- 然后从第一户房子开始找,查看其门口户号是否是10000,直到找到为止
路人告诉领导,这个方案比方案1有以下好处:
- 如果要找的人不在这个小区,通过
户主目录表
就确定,不需要第二步了 - 步骤2中不需要再去敲每户的门以及询问户主的姓名了,只需对比一下门口的户号就可以了,比方案1省了不少时间。
领导笑着说,不错不错,有进步,不过我找路人甲Java
还是需要挨家挨户看门牌号1万次啊!。。。。。你再去想想吧,看看是否还有更好的办法来加快查找速度。
路人下去了苦思冥想,想出了方案3。
方案3
方案2中第2步最坏的情况还是需要找1万次。
路人去上海走了一圈,看了那边小区搞的不错,很多小区都是搞成一栋一栋的,每栋楼里面有100户,路人也决定这么搞。
路人告诉领导:
-
将1万户划分为100栋楼,每栋楼有25层,每层有4户人家,总共1万户
-
给每栋楼一个编号,范围是[001,100],将栋号贴在每栋楼最显眼的位置
-
给每栋楼中的每层一个编号,编号范围是[01,25],将层号贴在每层楼最显眼的位置
-
户号变为:栋号-楼层-层中编号,如
路人甲Java
户号是:100-20-04,贴在每户门口
户主目录表
还是有1万条记录,如下:
户主姓名 | 房屋编号 |
---|---|
刘德华 | 001-08-04 |
张学友 | 022-18-01 |
路人 | 088-25-04 |
路人甲java | 100-25-04 |
此时领导要查找路人甲Java
时,过程如下:
- 按照姓名在
户主目录表
查找路人甲Java
,找到对应的编号是100-25-04
,将编号分解,得到:栋号(100)、楼层(25)、楼号(04) - 从第一栋开始找,看其栋号是否是100,直到找到编号为100为止,这个过程需要找100次,然后到了第100栋楼下
- 从100栋的第一层开始向上走,走到每层看其编号是否为25,直到走到第25层,这个过程需要匹配25次
- 在第25层依次看看户号是否为
100-25-04
,匹配了4次,找到了路人甲Java
此方案分析:
- 查找
户主目录表
1万次,不过这个是在表格中,不用动身走路去找,只需要动动眼睛对比一下数字,速度还是比较快的 - 将方案2中的第2步优化为上面的
2/3/4
步骤,上面最坏需要匹配129次(栋100+层25+楼号4次),相对于方案2的1万次好多了
领导拍拍路人的肩膀:小伙子,去过上海的人确实不一样啊,这次方案不错,不过第一步还是需要很多次,能否有更好的方案呢?
路人下去了又想了好几天,突然想到了我们常用的字典,可以按照字典的方式对方案3中第一步做优化,然后提出了方案4。
方案4
对户主表进行改造,按照姓的首字母(a-z)制作26个表格,叫做:姓氏户主表,每个表格中保存对应姓氏首字母及所有户主和户号。如下:
姓首字母:A | |
---|---|
姓名 | 户号 |
阿三 | 010-16-01 |
阿郎 | 017-11-04 |
啊啊 | 008-08-02 |
姓首字母:L | |
---|---|
姓名 | 户号 |
刘德华 | 011-16-01 |
路人 | 057-11-04 |
路人甲 | 048-08-02 |
现在查找户号步骤如下:
- 通过姓名获取姓对应的首字母
- 在26个表格中找到对应姓的表格,如
路人甲Java
,对应L表
- 在L表中循环遍历,找到
路人甲Java
的户号 - 根据户号按照方案3中的(2/3/4)步骤找对应的户主
理想情况:
1万户主的姓氏分配比较均衡,那么每个姓氏下面分配385户(10000/26) ,那么找到某个户主,最多需要:26次+385次 = 410次,相对于1万次少了很多。
最坏的情况:
1万个户主的姓氏都是一样的,导致这1万个户主信息都位于同一个姓氏户主表,此时查询又变为了1万多次。不过出现姓氏一样的情况比较低。
如果担心姓氏不足以均衡划分户主信息,那么也可以通过户主姓名的笔画数来划分,或者其他方法,主要是将用户信息划分为不同的区,可以快速过滤一些不相关的户主。
上面几个方案为了快速检索到户主,用到了一些数据结构,通过这些数据结构对户主的信息进行组织,从而可以快速过滤掉一些不相关的户主,减少查找次数,快速定位到户主的房子。
索引是什么?
通过上面的示例,我们可以概况一下索引的定义:索引是依靠某些数据结构和算法来组织数据,最终引导用户快速检索出所需要的数据。
索引有2个特点:
- 通过数据结构和算法来对原始的数据进行一些有效的组织
- 通过这些有效的组织,可以引导使用者对原始数据进行快速检索
mysql为了快速检索数据,也用到了一些好的数据结构和算法,来组织表中的数据,加快检索效率。
下篇文章将对mysql索引原理做详细介绍,敬请期待,喜欢的关注一下谢谢!
Mysql系列目录
- 第1篇:mysql基础知识
- 第2篇:详解mysql数据类型(重点)
- 第3篇:管理员必备技能(必须掌握)
- 第4篇:DDL常见操作
- 第5篇:DML操作汇总(insert,update,delete)
- 第6篇:select查询基础篇
- 第7篇:玩转select条件查询,避免采坑
- 第8篇:详解排序和分页(order by & limit)
- 第9篇:分组查询详解(group by & having)
- 第10篇:常用的几十个函数详解
- 第11篇:深入了解连接查询及原理
- 第12篇:子查询
- 第13篇:细说NULL导致的神坑,让人防不胜防
- 第14篇:详解事务
- 第15篇:详解视图
- 第16篇:变量详解
- 第17篇:存储过程&自定义函数详解
- 第18篇:流程控制语句
- 第19篇:游标详解
- 第20篇:异常捕获及处理详解
mysql系列大概有20多篇,喜欢的请关注一下,欢迎大家加我微信itsoku或者留言交流mysql相关技术!