Innodb的索引

索引的目的是为了提升查询性能,但会牺牲更新、插入等几乎所有其它操作的性能。所以在建立索引时,一定要根据实际应用进行分析,做到有的放失。

 
innodb的数据页是按B+树进行索引的(中间节点叫做索引页),在查找具体的行时,先通过B+树找到对应的页,然后读入页到内存,再在内存中进行查找。一般使用B+树进行数据库索引时,扇出数是很高的,因为要保证B+树的高度受控制,使每次查询不至于太多次磁盘IO操作(实际上,非叶子节点索引往往可以全内存存储),同时也使节点分裂合并操作(需要磁盘访问)不要太频繁。
 
聚集索引(clustered index)
每张表按主键唯一构造的一个索引,其叶子节点称为数据页,存放行纪录数据,叶子节点通过双向链表连接。
聚集索引使是引擎自产生的,也是查询优化器优先使用的索引结构。
辅助索引(Secondary index)
可以有多个,用于主键外字段的查询优化。也是B+树组织,差别是叶子节点的每个索引只包含key(非主键)到行数据所在聚集索引页的映射(实际不可能存聚集索引页的位置,存放的是主键),该映射被称为书签(bookmark)。辅助索引是对聚集索引的索引。
 
需要说明的是,聚集索引结构(索引组织表)不是数据库必须的。比如,MS SQL server就有一种称为堆表的表类型(类似于MyISAM存储引擎),行数据的存储按插入的顺序存放(所以插入速度很快)。主键与非主键的索引都是非聚集的,且其bookmark即为“文件号:页号:槽号”,所以对非聚集的查找,可以直接索引到文件位置,查询速度会更快一些,但其显然不利于更新,因为如果数据位置因为更新发生变化,所有索引都需要更新。但聚集索引对排序和范围查找(range query)支持较好。
所以具体是建堆表还是索引组织表,取决于应用,需要考虑是否需要range query,是否数据需要经常更新等。 it all depends。
 
因为B+树结构主要用于磁盘,页的拆分操作意味着磁盘操作,所以应尽可能减少页的拆分操作,如果通过旋转操作即可插入节点,则不需要拆页(通过rerange数据在临近页中的位置),这也使每个数据或索引页尽量“饱满”。
通常并不需要为查询条件中出现的所有列创建索引,一般对搞选择性的列进行索引,而对低选择性的列如性别建立索引是没有任何意义的。衡量选择性的高低,使用数据的cardinality值/数据条目。innodb可以获得某列索引的cardnality估值。估值采用采样的方式(默认对八个数据页进行统计,可条),而且该值并不会在每次insert或update发生时同时统计,一般在1/6的数据发生修改或者总共的修改次数达到指定阈值时进行(因为时抽样,可能每次都不一样)。
 
什么时候使用索引?
数据库应用分为OLTP和OLAP两种,对OLTP,每次往往只需从数据库中取极少量数据(如根据订单号查询),此时对高选择性的查询条件建立索引很有意义;对OLAP,每次需要访问大量数据,对诸如姓名之类的字段进行索引没什么意义,但如果要作join操作,则对join key进行hash索引还是有用的(但如果使用hash join,则索引不重要),总之要看具体情况,需要理解这些操作的内在机理。
联合索引的实现原理通常就是简单的级联几个字段的值作为索引值,实际排列类似于基数排序,只有第一个字段才是真正有序的。
一种特殊的联合索引叫覆盖索引(covering index),即从辅助索引中就可以得到查询的纪录,而不需要再去聚集索引中查询。着比较适合需要查询的字段叫短的情况。再使用explain显示执行计划时,如果显示using index字样,说明应用了覆盖索引。
覆盖索引的应用示例:http://www.360doc.com/content/12/0401/19/9475597_200038861.shtml
有时后,再进行多字段查询时,也可以先使用覆盖索引缩小查询范围:http://hi.baidu.com/thinkinginlamp/item/1b9aaf09014acce0f45ba6d3

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