HASH
在MySQL中,只有HEAP/MEMORY引擎表才能显式支持哈希索引
简单地说,哈希索引就是采用一定的哈希算法,
- 把键值换算成新的哈希值,检索时不需要类似B+树那样从根节点到叶子节点逐级查找,
- 只需一次哈希算法即可立刻定位到相应的位置,速度非常快。
从上面的图来看,B+树索引和哈希索引的明显区别是:
- 如果是等值查询,那么哈希索引明显有绝对优势,因为只需要经过一次算法即可找到相应的键值;
- 如果是范围查询检索,这时候哈希索引就毫无用武之地了,
- 因为原先是有序的键值,经过哈希算法后,有可能变成不连续的了,就没办法再利用索引完成范围查询检索;
- 哈希索引也没办法利用索引完成排序,以及
- like ‘xxx%’ 这样的部分模糊查询(这种部分模糊查询,其实本质上也是范围查询);
- 哈希索引也不支持多列联合索引的最左匹配规则;
- B+树索引的关键字检索效率比较平均,不像B树那样波动幅度大,
- 在有大量重复键值情况下,哈希索引的效率也是极低的,因为存在所谓的哈希碰撞问题。
B+索引
叶子节点用联表连接
说明这个原理,首先要知道局部性原理:当一个数据被用到时,其附近的数据也通常会马上被使用。程序运行期间所需要的数据通常比较集中。
有了局部性原理,操作系统磁盘的访问方式就改变了,访问数据的时候不是一个字节一个字节地读出来,而是一次读出一个页(一般为4k或8k)的数据,这些数据是物理相邻的,这就是由局部性原理引申出的磁盘预读。
B-Tree作为索引(mysql在实现上实际是B+-Tree)能够提高查询效率主要有两点:
1、 B-Tree是多路搜索树,查询B-Tree中任意一个节点,最多需要访问h个节点(h为树高),无疑比遍历全表找到所需数据效率要高。
2、我们都知道IO操作是非常耗时的,而因为数据的庞大,数据库中数据都是以文件的形式存储的(如果是innoDB的存储引擎则要读数据文件,如果是myISAM只读索引文件),如果每访问一个节点中的一个数据就进行一次IO,损耗将非常大,而mysql巧妙地将一个节点的大小设置了一页的大小(利用磁盘预读的特点),每次磁盘读取一页的数据就能在一次 IO 的情况下将整个节点的数据读出来。
此外,mysql建立的B-Tree高度一般不超过3,因为100阶的高度为3的B-Tree,可以存100*100*100=10^6数据,所以基本上3次 IO 就可以完成索引。
为什么不能采用红黑树作为索引结构呢?
因为红黑树是二叉树,存储大量数据的时候树的高度会非常大,会造成多次 IO 读取,性能很差,因此红黑树不适合作为外存索引。
多列联合索引的最左匹配
CREATE TABLE test ( id INT NOT NULL, last_name CHAR(30) NOT NULL, first_name CHAR(30) NOT NULL, PRIMARY KEY (id), INDEX name (last_name,first_name) );
一个多列索引可以认为是包含通过合并(concatenate)索引列值创建的值的一个排序数组。 当查询语句的条件中包含last_name 和 first_name时,例如:
SELECT * FROM test WHERE last_name='Kun' AND first_name='Li';
sql会先过滤出last_name符合条件的记录,在其基础上在过滤first_name符合条件的记录。那如果我们分别在last_name和first_name上创建两个列索引,mysql的处理方式就不一样了,它会选择一个最严格的索引来进行检索,可以理解为检索能力最强的那个索引来检索,另外一个利用不上了,这样效果就不如多列索引了。
但是多列索引的利用也是需要条件的,以下形式的查询语句能够利用上多列索引:
SELECT * FROM test WHERE last_name='Widenius'; SELECT * FROM test WHERE last_name='Widenius' AND first_name='Michael'; SELECT * FROM test WHERE last_name='Widenius' AND (first_name='Michael' OR first_name='Monty'); SELECT * FROM test WHERE last_name='Widenius' AND first_name >='M' AND first_name < 'N';
以下形式的查询语句利用不上多列索引:
SELECT * FROM test WHERE first_name='Michael'; SELECT * FROM test WHERE last_name='Widenius' OR first_name='Michael';
多列建索引比对每个列分别建索引更有优势,因为索引建立得越多就越占磁盘空间,在更新数据的时候速度会更慢。
自适应哈希
innodb引擎有一个特殊的功能叫做自适应哈希索引,当innodb注意到某些索引值被使用的非常频繁时,它会在内存中基于btree索引之上再创建一个哈希索引,这样就让btree索引也具有哈希索引的一些优点,比如:快速的哈希查找,这是一个全自动的,内部的行为,用户无法控制或者配置,不过如果有必要,可以选择关闭这个功能(innodb_adaptive_hash_index=OFF,默认为ON)。
1、原理过程
Innodb存储引擎会监控对表上二级索引的查找,如果发现某二级索引被频繁访问,二级索引成为热数据,建立哈希索引可以带来速度的提升,则:
1、自适应hash索引功能被打开
mysql> show variables like '%ap%hash_index'; +----------------------------+-------+ | Variable_name | Value | +----------------------------+-------+ | innodb_adaptive_hash_index | ON | +----------------------------+-------+ 1 row in set (0.01 sec)
2、经常访问的二级索引数据会自动被生成到hash索引里面去(最近连续被访问三次的数据),自适应哈希索引通过缓冲池的B+树构造而来,因此建立的速度很快。
myisam与innodb的5点不同
1>.InnoDB支持事物,而MyISAM不支持事物 2>.InnoDB支持行级锁,而MyISAM支持表级锁 3>.InnoDB支持MVCC, 而MyISAM不支持 4>.InnoDB支持外键,而MyISAM不支持 5>.InnoDB不支持全文索引,而MyISAM支持。
2.innodb引擎的4大特性
插入缓冲(insert buffer),二次写(double write),自适应哈希索引(ahi),预读(read ahead)
3.selectcount(*)哪个更快,为什么?
myisam更快,因为myisam内部维护了一个计数器,可以直接调取。