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MySQL知識：MySQL InnoDB索引的存儲結(jié)構(gòu)

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  • MySQL
  • InnoDB索引
  • MySQL索引

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作者：銳成網(wǎng)絡(luò)整理時間：2024-08-12 17:15:56

InnoDB索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

InnoDB索引采用了B-Tree的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)存儲在葉子節(jié)點(diǎn)上，每個葉子節(jié)點(diǎn)默認(rèn)的大小是16KB。

當(dāng)新記錄插入到InnoDB聚簇索引中時，如果按順序插入索引記錄（升序或降序），當(dāng)達(dá)到葉子節(jié)點(diǎn)最大的容量時，下一條記錄就會寫到新的的頁中。

葉子節(jié)點(diǎn)可使用的容量為總?cè)萘康?5/16，InnoDB會留1/16的空間，以備將來插入和更新索引記錄時使用， 如果以隨機(jī)順序插入記錄，則頁面的容量為1/2到15/16之間。

你可以設(shè)置 innodb_page_size 來調(diào)整頁的大小，支持 64KB, 32KB, 16KB (默認(rèn)), 8KB, 和4KB。

索引的分類

InnoDB的索引類型分為主鍵索引和非主鍵索引。

主鍵索引的葉子節(jié)點(diǎn)存的是整行數(shù)據(jù)。在 InnoDB 里，主鍵索引也被稱為聚簇索引（clustered index）。整張表的數(shù)據(jù)其實就是存儲在聚簇索引中的，聚簇索引就是表。

如果沒有設(shè)置主鍵怎么辦呢？MySQL會自動選擇一個可以唯一標(biāo)識數(shù)據(jù)記錄的列作為主鍵，如果不存在這種列，則MySQL自動為InnoDB表生成一個隱含字段作為主鍵。

聚簇索引結(jié)構(gòu)如下圖所示：

MySQL知識：MySQL InnoDB索引的存儲結(jié)構(gòu)

非主鍵索引的葉子節(jié)點(diǎn)內(nèi)容是主鍵的值。在 InnoDB 里，非主鍵索引也被稱為二級索引（secondary index）。

二級索引的葉子節(jié)點(diǎn)中存的是主鍵的值，不是原始的數(shù)據(jù)，所以二級索引找到主鍵的值之后，需要用該主鍵再去主鍵索引上查找一次，才能獲取到最終的數(shù)據(jù)，這個過程叫做回表，這也是“二級”的含義。

二級索引結(jié)構(gòu)如下圖所示：

MySQL知識：MySQL InnoDB索引的存儲結(jié)構(gòu)

創(chuàng)建索引的建議

由于二級索引中保存了主鍵值，所以索引主鍵值越小越好，以免二級索引占用的空間過大，一般建議使用int的自增列作為主鍵。

這樣可以保證數(shù)據(jù)行是按順序?qū)懭氲?，對于根?jù)主鍵做關(guān)聯(lián)操作的性能也會更好。

因為主鍵是順序的，所以每一條記錄都保存在上一條記錄的后面，當(dāng)前的頁寫滿的時候，下一條記錄就寫在新的頁中。

這樣在讀取數(shù)據(jù)的時候，就可以按順序讀取，充分利用了局部性的優(yōu)勢，大大提高了讀取效率。

自增主鍵新增數(shù)據(jù)示例：

MySQL知識：MySQL InnoDB索引的存儲結(jié)構(gòu)

建議避免使用UUID作為聚簇索引，它使得聚簇索引的插入變得完全隨機(jī)，使得數(shù)據(jù)沒有任何聚集特性。

因為UUID主鍵是隨機(jī)生成的，新的主鍵不一定比上一個主鍵大，所以無法每次都把新的主鍵插入到最后面，需要為新的主鍵尋找合適的位置，通常在已有數(shù)據(jù)的中間位置。

在頁中間插入數(shù)據(jù)需要重新分配空間，以及移動旁邊的數(shù)據(jù)，這樣會導(dǎo)致頻繁的頁分裂操作同時會產(chǎn)生碎片。

UUID主鍵新增數(shù)據(jù)示例：

MySQL知識：MySQL InnoDB索引的存儲結(jié)構(gòu)

所以，聚簇索引最好用自增的列，并且要盡可能的小，這樣可以避免二級索引過大。

重要聲明：本文來自編程我也會，經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載，版權(quán)歸原作者所有，不代表銳成觀點(diǎn)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多知識和信息。

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