淺談聚簇索引和非聚簇索引的區別

聚簇索引：將數據存儲與索引放到了一塊，索引結構的葉子節點保存了行數據

非聚簇索引：將數據與索引分開存儲，索引結構的葉子節點指向了數據對應的位置

 

在innodb中，在聚簇索引之上建立的索引稱之爲輔助索引，非聚簇索引都是輔助索引，像複合索引、前綴索引、惟一索引。輔助索引葉子節點存儲的再也不是行的物理位置，而是主鍵值，輔助索引訪問數據老是須要二次查找。

1. InnoDB使用的是聚簇索引，將主鍵組織到一棵B+樹中，而行數據就儲存在葉子節點上，若使用"where id = 14"這樣的條件查找主鍵，則按照B+樹的檢索算法便可查找到對應的葉節點，以後得到行數據。
2. 若對Name列進行條件搜索，則須要兩個步驟：第一步在輔助索引B+樹中檢索Name，到達其葉子節點獲取對應的主鍵。第二步使用主鍵在主索引B+樹種再執行一次B+樹檢索操做，最終到達葉子節點便可獲取整行數據。（重點在於經過其餘鍵須要創建輔助索引）

 

聚簇索引具備惟一性，因爲聚簇索引是將數據跟索引結構放到一塊，所以一個表僅有一個聚簇索引。

表中行的物理順序和索引中行的物理順序是相同的，在建立任何非聚簇索引以前建立聚簇索引，這是由於聚簇索引改變了表中行的物理順序，數據行 按照必定的順序排列，而且自動維護這個順序；

聚簇索引默認是主鍵，若是表中沒有定義主鍵，InnoDB 會選擇一個惟一且非空的索引代替。若是沒有這樣的索引，InnoDB 會隱式定義一個主鍵（相似oracle中的RowId）來做爲聚簇索引。若是已經設置了主鍵爲聚簇索引又但願再單獨設置聚簇索引，必須先刪除主鍵，而後添加咱們想要的聚簇索引，最後恢復設置主鍵便可。

 

MyISAM使用的是非聚簇索引，非聚簇索引的兩棵B+樹看上去沒什麼不一樣，節點的結構徹底一致只是存儲的內容不一樣而已，主鍵索引B+樹的節點存儲了主鍵，輔助鍵索引B+樹存儲了輔助鍵。表數據存儲在獨立的地方，這兩顆B+樹的葉子節點都使用一個地址指向真正的表數據，對於表數據來講，這兩個鍵沒有任何差異。因爲索引樹是獨立的，經過輔助鍵檢索無需訪問主鍵的索引樹。

使用聚簇索引的優點：

每次使用輔助索引檢索都要通過兩次B+樹查找，看上去聚簇索引的效率明顯要低於非聚簇索引，這不是畫蛇添足嗎？聚簇索引的優點在哪？

1.因爲行數據和聚簇索引的葉子節點存儲在一塊兒，同一頁中會有多條行數據，訪問同一數據頁不一樣行記錄時，已經把頁加載到了Buffer中（緩存器），再次訪問時，會在內存中完成訪問，沒必要訪問磁盤。這樣主鍵和行數據是一塊兒被載入內存的，找到葉子節點就能夠馬上將行數據返回了，若是按照主鍵Id來組織數據，得到數據更快。

2.輔助索引的葉子節點，存儲主鍵值，而不是數據的存放地址。好處是當行數據放生變化時，索引樹的節點也須要分裂變化；或者是咱們須要查找的數據，在上一次IO讀寫的緩存中沒有，須要發生一次新的IO操做時，能夠避免對輔助索引的維護工做，只須要維護聚簇索引樹就行了。另外一個好處是，由於輔助索引存放的是主鍵值，減小了輔助索引佔用的存儲空間大小。

注：咱們知道一次io讀寫，能夠獲取到16K大小的資源，咱們稱之爲讀取到的數據區域爲Page。而咱們的B樹，B+樹的索引結構，葉子節點上存放好多個關鍵字（索引值）和對應的數據，都會在一次IO操做中被讀取到緩存中，因此在訪問同一個頁中的不一樣記錄時，會在內存裏操做，而不用再次進行IO操做了。除非發生了頁的分裂，即要查詢的行數據不在上次IO操做的換村裏，纔會觸發新的IO操做。

3.由於MyISAM的主索引並不是聚簇索引，那麼他的數據的物理地址必然是凌亂的，拿到這些物理地址，按照合適的算法進行I/O讀取，因而開始不停的尋道不停的旋轉。聚簇索引則只需一次I/O。（強烈的對比）

4.不過，若是涉及到大數據量的排序、全表掃描、count之類的操做的話，仍是MyISAM佔優點些，由於索引所佔空間小，這些操做是須要在內存中完成的。

 

聚簇索引須要注意的地方

當使用主鍵爲聚簇索引時，主鍵最好不要使用uuid，由於uuid的值太過離散，不適合排序且可能出線新增長記錄的uuid，會插入在索引樹中間的位置，致使索引樹調整複雜度變大，消耗更多的時間和資源。

建議使用int類型的自增，方便排序而且默認會在索引樹的末尾增長主鍵值，對索引樹的結構影響最小。並且，主鍵值佔用的存儲空間越大，輔助索引中保存的主鍵值也會跟着變大，佔用存儲空間，也會影響到IO操做讀取到的數據量。

爲何主鍵一般建議使用自增id

聚簇索引的數據的物理存放順序與索引順序是一致的，即：只要索引是相鄰的，那麼對應的數據必定也是相鄰地存放在磁盤上的。若是主鍵不是自增id，那麼能夠想 象，它會幹些什麼，不斷地調整數據的物理地址、分頁，固然也有其餘一些措施來減小這些操做，但卻沒法完全避免。但，若是是自增的，那就簡單了，它只須要一 頁一頁地寫，索引結構相對緊湊，磁盤碎片少，效率也高。

 

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