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mysql的Innodb引擎中,主键索引和普通索引的工作原理是什么

在InnoDB中,表都是根据主键顺序以索引的形式存放的,这种存储方式的表称为索引组织表。InnoDB使用了B+树索引模型,所以数据都是存储在B+树中的。每一个索引在InnoDB里面对应一棵B+树。

一、mysql的Innodb引擎中,主键索引和普通索引的工作原理

在InnoDB中,表都是根据主键顺序以索引的形式存放的,这种存储方式的表称为索引组织表。InnoDB使用了B+树索引模型,所以数据都是存储在B+树中的。

每一个索引在InnoDB里面对应一棵B+树。

假设,我们有一个主键列为ID的表,表中有字段k,并且在k上有索引。

这个表的建表语句是:

mysql> create table T(

id int primary key,

k int not null,

name varchar(16),

index (k))engine=InnoDB;

主键索引的叶子节点存的是整行数据。在InnoDB里,主键索引也被称为聚簇索引(clustered index)。

非主键索引的叶子节点内容是主键的值。在InnoDB里,非主键索引也被称为二级索引(secondary index)或普通索引。

根据上面的索引结构说明,我们来讨论一个问题:基于主键索引和普通索引的查询有什么区别?

  • 如果语句是select * from T where ID=500,即主键查询方式,则只需要搜索ID这棵B+树;
  • 如果语句是select * from T where k=5,即普通索引查询方式,则需要先搜索k索引树,得到ID的值为500,再到ID索引树搜索一次。这个过程称为回表。 也就是说,基于非主键索引的查询需要多扫描一棵索引树。这也是为什么说我们要尽量使用主键查询了。

延伸阅读:

二、索引维护

B+树为了维护索引有序性,在插入新值的时候需要做必要的维护。以上面这个图为例,如果插入新的行ID值为700,则只需要在R5的记录后面插入一个新记录。如果新插入的ID值为400,就相对麻烦了,需要逻辑上挪动后面的数据,空出位置。

而更糟的情况是,如果R5所在的数据页已经满了,根据B+树的算法,这时候需要申请一个新的数据页,然后挪动部分数据过去。这个过程称为页分裂。在这种情况下,性能自然会受影响。

除了性能外,页分裂操作还影响数据页的利用率。原本放在一个页的数据,现在分到两个页中,整体空间利用率降低大约50%。

当然有分裂就有合并。当相邻两个页由于删除了数据,利用率很低之后,会将数据页做合并。合并的过程,可以认为是分裂过程的逆过程。

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