Mysql高手系列 - 第21篇：什麼是索引？

Mysql系列的目標是：經過這個系列從入門到全面掌握一個高級開發所須要的所有技能。

這是Mysql系列第21篇。

本文開始連續3篇詳解mysql索引：

1. 第1篇來講說什麼是索引？
2. 第2篇詳解Mysql中索引的原理
3. 第3篇結合索引詳解關鍵字explain

本文爲索引第一篇：咱們來了解一下什麼是索引？

路人在搞計算機以前，是負責小區建設規劃的，上級領導安排路人負責一個萬人小區建設規劃，並提了一個要求：能夠快速經過戶主姓名找到戶主的房子；讓路人出個好的解決方案。

方案1

剛開始路人沒什麼經驗，實在想不到什麼好辦法。

路人告訴領導：你能夠去敲每戶的門，而後開門以後再去詢問房主姓名，是否和須要找的人姓名一致。

領導一聽鬱悶了：我敲你的頭，1萬戶，我一個個找，找到何時了？你明天不用來上班了。

這裏面涉及到的時間有：走到每戶的門口耗時、敲門等待開門耗時、詢問戶主獲取戶主姓名耗時、將戶主姓名和須要查找的姓名對比是否一致耗時。

加入要找的人恰好在最後一戶，領導豈不是要瘋掉了，須要重複1萬次上面的操做。

上面是最原始，最耗時的作法，可能要找的人根本不在這個小區，白費力的找了1萬次，豈不是要瘋掉。

方案2

路人靈機一動，想到了一個方案：

1. 給全部的戶主制定一個編號，從1-10000，戶主將戶號貼在自家的門口
2. 路人本身製做了一個戶主和戶號對應的表格，咱們叫作：戶主目錄表，共1萬條記錄，以下：

戶主姓名	房屋編號
劉德華	00001
張學友	00002
路人	00888
路人甲java	10000

此時領導要查找路人甲Java時，過程以下：

1. 按照姓名在戶主目錄表查找路人甲Java，找到對應的編號：10000
2. 而後從第一戶房子開始找，查看其門口戶號是不是10000，直到找到爲止

路人告訴領導，這個方案比方案1有如下好處：

1. 若是要找的人不在這個小區，經過戶主目錄表就肯定，不須要第二步了
2. 步驟2中不須要再去敲每戶的門以及詢問戶主的姓名了，只需對比一下門口的戶號就能夠了，比方案1省了很多時間。

領導笑着說，不錯不錯，有進步，不過我找路人甲Java仍是須要挨家挨戶看門牌號1萬次啊！。。。。。你再去想一想吧，看看是否還有更好的辦法來加快查找速度。

路人下去了苦思冥想，想出了方案3。

方案3

方案2中第2步最壞的狀況仍是須要找1萬次。

路人去上海走了一圈，看了那邊小區搞的不錯，不少小區都是搞成一棟一棟的，每棟樓裏面有100戶，路人也決定這麼搞。

路人告訴領導：

1. 將1萬戶劃分爲100棟樓，每棟樓有25層，每層有4戶人家，總共1萬戶

2. 給每棟樓一個編號，範圍是[001,100]，將棟號貼在每棟樓最顯眼的位置

3. 給每棟樓中的每層一個編號，編號範圍是[01,25]，將層號貼在每層樓最顯眼的位置

4. 戶號變爲：棟號-樓層-層中編號，如路人甲Java戶號是：100-20-04，貼在每戶門口

戶主目錄表仍是有1萬條記錄，以下：

戶主姓名	房屋編號
劉德華	001-08-04
張學友	022-18-01
路人	088-25-04
路人甲java	100-25-04

此時領導要查找路人甲Java時，過程以下：

1. 按照姓名在戶主目錄表查找路人甲Java，找到對應的編號是100-25-04，將編號分解，獲得：棟號（100）、樓層（25）、樓號（04）
2. 從第一棟開始找，看其棟號是不是100，直到找到編號爲100爲止，這個過程須要找100次，而後到了第100棟樓下
3. 從100棟的第一層開始向上走，走到每層看其編號是否爲25，直到走到第25層，這個過程須要匹配25次
4. 在第25層依次看看戶號是否爲100-25-04，匹配了4次，找到了路人甲Java

此方案分析：

1. 查找戶主目錄表1萬次，不過這個是在表格中，不用動身走路去找，只須要動動眼睛對比一下數字，速度仍是比較快的
2. 將方案2中的第2步優化爲上面的2/3/4步驟，上面最壞須要匹配129次（棟100+層25+樓號4次），相對於方案2的1萬次好多了

領導拍拍路人的肩膀：小夥子，去過上海的人確實不同啊，此次方案不錯，不過第一步仍是須要不少次，可否有更好的方案呢？

路人下去了又想了好幾天，忽然想到了咱們經常使用的字典，能夠按照字典的方式對方案3中第一步作優化，而後提出了方案4。

方案4

對戶主表進行改造，按照姓的首字母(a-z)製做26個表格，叫作：姓氏戶主表，每一個表格中保存對應姓氏首字母及全部戶主和戶號。以下：

姓首字母：A
姓名	戶號
阿三	010-16-01
阿郎	017-11-04
啊啊	008-08-02

<br/>

姓首字母：L
姓名	戶號
劉德華	011-16-01
路人	057-11-04
路人甲	048-08-02

如今查找戶號步驟以下：

1. 經過姓名獲取姓對應的首字母
2. 在26個表格中找到對應姓的表格，如路人甲Java，對應L表
3. 在L表中循環遍歷，找到路人甲Java的戶號
4. 根據戶號按照方案3中的(2/3/4)步驟找對應的戶主

理想狀況：

1萬戶主的姓氏分配比較均衡，那麼每一個姓氏下面分配385戶（10000/26） ，那麼找到某個戶主，最多須要:26次+385次 = 410次，相對於1萬次少了不少。

最壞的狀況：

1萬個戶主的姓氏都是同樣的，致使這1萬個戶主信息都位於同一個姓氏戶主表，此時查詢又變爲了1萬屢次。不過出現姓氏同樣的狀況比較低。

若是擔憂姓氏不足以均衡劃分戶主信息，那麼也能夠經過戶主姓名的筆畫數來劃分，或者其餘方法，主要是將用戶信息劃分爲不一樣的區，能夠快速過濾一些不相關的戶主。

上面幾個方案爲了快速檢索到戶主，用到了一些數據結構，經過這些數據結構對戶主的信息進行組織，從而能夠快速過濾掉一些不相關的戶主，減小查找次數，快速定位到戶主的房子。

索引是什麼？

經過上面的示例，咱們能夠概況一下索引的定義：索引是依靠某些數據結構和算法來組織數據，最終引導用戶快速檢索出所須要的數據。

索引有2個特色：

1. 經過數據結構和算法來對原始的數據進行一些有效的組織
2. 經過這些有效的組織，能夠引導使用者對原始數據進行快速檢索

mysql爲了快速檢索數據，也用到了一些好的數據結構和算法，來組織表中的數據，加快檢索效率。

下篇文章將對mysql索引原理作詳細介紹，敬請期待，喜歡的關注一下謝謝！

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