mysql索引为什么快

文 / @UTHEME

和树(Tree)是两种常见的Mysql索引底层数据结构,二者各有优缺点,需要根据实际情况选择合适的数据结构。

1.哈希表索引

哈希表是一种通过关键字直接访问内存位置的数据结构,采用哈希函数将关键字映射到内存地址,从而实现快速查找。哈希表索引适用于等值查询,比如根据主键id进行查询。

哈希表索引的优点是查找速度非常快,时间复杂度为O(1),无论数据量多少,查找速度都相同。然而,哈希表存在以下缺点:

(1)哈希表索引不支持范围查询,因为哈希函数是把关键字映射到离散的地址,无法保证一段连续的数据映射到相邻的地址,因此无法进行范围查询。

(2)哈希表索引不支持排序,因为哈希表的数据在物理上并不保证先后顺序。

(3)哈希表索引对内存的使用较大,数据会被分散存储在不同的地址中,占用内存较多。

因此,哈希表索引不适用于需要进行范围查询或排序操作的场景。

2.树形索引

树形索引是一种具有层次结构的数据结构,以二叉树为例,树的每个节点都包含一个关键字和指向子节点的指针。通过遍历树结构,可以快速查找目标数据。

Mysql常用的树形索引有B树和B+树两种,B树通常用于内存较小的情况下,B+树则常用于大规模数据存储和查询的情况。

树形索引的优点是适用于范围查询和排序,因为树的结构保证了数据的有序性。同时,树形索引对内存的使用相对较少,数据紧密存储在节点中,不会占用过多内存。

但树形索引也存在缺点,比如不同层级的节点在不同的磁盘块中,访问磁盘的开销较大,同时,节点分裂和合并也会导致树结构频繁调整,影响查询效率。

二、Mysql索引设计优化

索引的设计不仅涉及底层数据结构的选择,还包括索引字段的选择、索引类型的选择等。

1.索引字段选择

不是所有字段都适合建立索引,一般来说,经常使用于where、join、group by和order by等语句中的字段,比如主键id和外键等,都是建立索引的好选择。

同时,如果对于某些字段的查询需要用到某个函数或运算符,那么最好不要对这个字段进行索引,因为Mysql无法对其进行优化。

2.索引类型选择

Mysql支持多种类型的索引,包括普通索引、唯一索引、全文索引等,根据不同的场景选择不同的索引类型。

普通索引适用于字段值不唯一的情况,唯一索引适用于字段值唯一的情况,全文索引适用于文本内容的搜索。

3.索引使用注意事项

建立索引会增加数据存储的开销,因此不应该滥用索引。同时,对于数据量较小的表,索引的作用并不明显,不必建立索引。

另外,应该避免过多的聚集索引,因为聚集索引会和数据存储在一起,造成数据分布不均。最好选择一个或几个合适的非聚集索引。

三、总结

Mysql索引的底层数据结构决定了其整体性能,根据不同的查询场景应该选择适合的索引类型。索引的设计需要考虑字段选择、索引类型选择等因素,并避免过度使用索引。通过合适的索引设计和优化,可以提升Mysql的查询速度和效率。

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