Mysql-索引數據結構&引擎篇

Mysql能夠說是最普遍使用的數據庫之一了，體積小，成本低，開源（免費纔是王道呀-。-），本文旨在和你們一塊兒探索Mysql的一些相關知識，不只要會用它來寫sql，更要學習它的底層設計和技術延伸。

索引數據結構

Mysql索引是基於B+tree的數據結構來設計的，那麼爲何不使用二叉樹，Hash（實際上是支持的），B-tree等結構來設計索引呢？

二叉樹：

樹的層數太高，容易退化成鏈表

平衡二叉樹，紅黑樹：

層數仍然太高，會大大增長系統的IO頻率

Hash

Mysql是支持Hash索引的，只不過Hash索引不支持範圍查找，而咱們在平常工做中須要普遍的運用到範圍查詢

B-tree：

1.在B-tree和B+tree中，每個節點叫作一個磁盤頁，每個磁盤頁的大小是16K，那麼相比較於B-tree是在每一個節點上都存儲數據，B+tree是隻在葉子節點上存儲數據，相同層數下，B+tree能存儲的數據量要大於B-tree
2.B+tree的葉子節點有雙向指針，對於範圍查找的效率能大大提高

存儲引擎

Mysql中有不少種存儲引擎，咱們這裏主要介紹的是MyISAM和InnoDB。

打開不一樣引擎的表的存儲文件夾，會發現這兩種引擎用來保存相關數據的文件不一樣:
MyISAM

.frm文件：存儲表結構
.MYD文件：存儲數據
.MYI文件：存儲索引
查詢時，若是有索引，在MYI文件中根據索引獲取數據地址，再去MYD文件中查找到數據

InnoDB

.frm文件:存儲表結構
.ibd文件：存儲索引和數據
索引和數據都存儲在ibd文件

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除了存儲文件上的區別，MyISAM和InnoDB還有如下的區別：

• 前者是非彙集索引，後者是彙集索引
• 前者不支持事務，後者支持
• 前者不支持外鍵，後者支持
• 前者只支持表鎖，後者支持表鎖和行鎖
• 前者保存表的行數，後者每次僅限count(*)操做須要去掃描全表
• delete表的時候，前者是從新建表，後者是一行行的刪
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那麼，何時使用哪一個最好呢？通常來講，系統業務涉及到查詢佔大部分，對事務需求度低，容忍度高的，能夠使用MyISAM引擎，MyISAM查詢效率要高於InnoDB。反之，系統涉及併發量大，須要大量的增刪改操做，建議使用InnoDB引擎。

tips：MyISAM查詢效率更高，是由於：InnoDB要緩存數據塊，而MyISAM只要緩存索引塊；在select的時候InnoDB須要去維護MVCC（多版本併發控制）；InnoDB查詢須要映射到塊再到行，而MyISAM直接記錄文件的offset，定位更快

彙集索引和非彙集索引

• 對於主鍵索引和非主鍵索引來講，MyISAM節點的主鍵索引和非主鍵索引都存放的是行數據的磁盤地址。InnoDB非主鍵索引存儲的是主鍵值，而主鍵索引裏存儲的是行數據，當進行非主鍵索引查詢時，先在非主鍵索引中查找到對應的主鍵值，而後根據主鍵值再去主鍵索引裏進行一次樹查詢，獲取主鍵索引中存儲的行數據。（這種第一次樹查詢定位主鍵，第二次再進行一次樹查詢的操做叫作回表）
• 根據索引存儲方式的不一樣，咱們把MyISAM的主鍵索引和非主鍵索引類型叫作非彙集索引，把InnoDB的主鍵索引類型叫作彙集索引，非主鍵索引類型叫作輔助索引（普通索引）。彙集的含義能夠理解爲索引和數據聚合在一塊兒。

使用InnoDB時的tips：
1.基於上面的設計，InnoDB必須設置主鍵索引，因此通常建議咱們在進行表的設計的時候都要添加主鍵列，若是不設置主鍵，mysql會在表中尋找一個惟一列來當作主鍵索引，若是沒有這樣的列，它會去維護一個虛擬列，用以創建主鍵索引
2.主鍵儘量的要設置成自增整型類型，由於最終在B+tree中是須要去比較索引大小的，若是是非整型的，或者是無序的主鍵，還須要先去進行值轉換，無疑增長了額外時間開支