面試官：小夥子，你給我說一下你對MySQL索引的理解吧

1、索引是什麼?

索引是幫助MySQL高效獲取數據的數據結構。

2、索引能幹什麼?

索引很是關鍵，尤爲是當表中的數據量愈來愈大時，索引對於性能的影響愈發重要。索引可以輕易將查詢性能提升好幾個數量級，總的來講就是能夠明顯的提升查詢效率。

3、索引的分類?

一、從存儲結構上來劃分：BTree索引（B-Tree或B+Tree索引），Hash索引，full-index全文索引，R-Tree索引。這裏所描述的是索引存儲時保存的形式，

二、從應用層次來分：普通索引，惟一索引，複合索引

三、根據中數據的物理順序與鍵值的邏輯（索引）順序關係：彙集索引，非彙集索引。

平時講的索引類型通常是指在應用層次的劃分。

就像手機分類：安卓手機，IOS手機 與 華爲手機，蘋果手機，OPPO手機同樣。

普通索引：即一個索引只包含單個列，一個表能夠有多個單列索引

惟一索引：索引列的值必須惟一，但容許有空值

複合索引：多列值組成一個索引，專門用於組合搜索，其效率大於索引合併

聚簇索引(彙集索引)：並非一種單獨的索引類型，而是一種數據存儲方式。具體細節取決於不一樣的實現，InnoDB的聚簇索引其實就是在同一個結構中保存了B-Tree索引(技術上來講是B+Tree)和數據行。

非聚簇索引：不是聚簇索引，就是非聚簇索引

4、索引的底層實現

mysql默認存儲引擎innodb只顯式支持B-Tree( 從技術上來講是B+Tree)索引，對於頻繁訪問的表，innodb會透明創建自適應hash索引，即在B樹索引基礎上創建hash索引，能夠顯著提升查找效率，對於客戶端是透明的，不可控制的，隱式的。

不談存儲引擎，只討論實現(抽象)

4.一、Hash索引

基於哈希表實現，只有精確匹配索引全部列的查詢纔有效，對於每一行數據，存儲引擎都會對全部的索引列計算一個哈希碼（hash code），而且Hash索引將全部的哈希碼存儲在索引中，同時在索引表中保存指向每一個數據行的指針。

4.二、B-Tree索引（MySQL使用B+Tree）

B-Tree能加快數據的訪問速度，由於存儲引擎再也不須要進行全表掃描來獲取數據，數據分佈在各個節點之中。

4.三、B+Tree索引

是B-Tree的改進版本，同時也是數據庫索引索引所採用的存儲結構。數據都在葉子節點上，而且增長了順序訪問指針，每一個葉子節點都指向相鄰的葉子節點的地址。相比B-Tree來講，進行範圍查找時只須要查找兩個節點，進行遍歷便可。而B-Tree須要獲取全部節點，相比之下B+Tree效率更高。

結合存儲引擎來討論（通常默認使用B+Tree）

案例：假設有一張學生表，id爲主鍵

id	name	birthday
1	Tom	1996-01-01
2	Jann	1996-01-04
3	Ray	1996-01-08
4	Michael	1996-01-10
5	Jack	1996-01-13
6	Steven	1996-01-23
7	Lily	1996-01-25

在MyISAM引擎中的實現（二級索引也是這樣實現的）

在InnoDB中的實現

5、爲何索引結構默認使用B+Tree，而不是Hash，二叉樹，紅黑樹？

B-tree：由於B樹無論葉子節點仍是非葉子節點，都會保存數據，這樣致使在非葉子節點中能保存的指針數量變少（有些資料也稱爲扇出），指針少的狀況下要保存大量數據，只能增長樹的高度，致使IO操做變多，查詢性能變低；

Hash：雖然能夠快速定位，可是沒有順序，IO複雜度高。

二叉樹：樹的高度不均勻，不能自平衡，查找效率跟數據有關（樹的高度），而且IO代價高。

紅黑樹：樹的高度隨着數據量增長而增長，IO代價高。

6、爲何官方建議使用自增加主鍵做爲索引？

結合B+Tree的特色，自增主鍵是連續的，在插入過程當中儘可能減小頁分裂，即便要進行頁分裂，也只會分裂不多一部分。而且能減小數據的移動，每次插入都是插入到最後。總之就是減小分裂和移動的頻率。

6.一、插入連續的數據：

6.二、插入非連續的數據：

7、簡單總結下

一、MySQL使用B+Tree做爲索引數據結構。

二、B+Tree在新增數據時，會根據索引指定列的值對舊的B+Tree作調整。三、從物理存儲結構上說，B-Tree和B+Tree都以頁(4K)來劃分節點的大小，可是因爲B+Tree中中間節點不存儲數據，所以B+Tree可以在一樣大小的節點中，存儲更多的key，提升查找效率。四、影響MySQL查找性能的主要仍是磁盤IO次數，大部分是磁頭移動到指定磁道的時間花費。五、MyISAM存儲引擎下索引和數據存儲是分離的，InnoDB索引和數據存儲在一塊兒。六、InnoDB存儲引擎下索引的實現，(輔助索引)所有是依賴於主索引創建的(輔助索引中葉子結點存儲的並非數據的地址，仍是主索引的值，所以，全部依賴於輔助索引的都是先根據輔助索引查到主索引，再根據主索引查數據的地址)。

八、因爲InnoDB索引的特性，所以若是主索引不是自增的(id做主鍵)，那麼每次插入新的數據，都極可能對B+Tree的主索引進行重整，影響性能。所以，儘可能以自增id做爲InnoDB的主索引。