myisam索引實現(xiàn)

myisam引擎使用b+tree作為索引結構，葉節(jié)點的data域存放的是數(shù)據(jù)記錄的地址。如圖：

這里設表一共有三列，假設我們以col1為主鍵，則上圖是一個myisam表的主索引（primary key）示意。可以看出myisam的索引文件僅僅保存數(shù)據(jù)記錄的地址。在myisam中，主索引和輔助索引（secondary key）在結構上沒有任何區(qū)別，只是主索引要求key是唯一的，而輔助索引的key可以重復。如果我們在col2上建立一個輔助索引，則此索引的結構如下圖所示：

同樣也是一顆b+tree，data域保存數(shù)據(jù)記錄的地址。因此，myisam中索引檢索的算法為首先按照b+tree搜索算法搜索索引，如果指定的key存在，則取出其data域的值，然后以data域的值為地址，讀取相應數(shù)據(jù)記錄。
myisam的索引方式也叫做“非聚集”的，之所以這么稱呼是為了與innodb的聚集索引區(qū)分。

innodb索引實現(xiàn)

雖然innodb也使用b+tree作為索引結構，但具體實現(xiàn)方式卻與myisam截然不同。

第一個重大區(qū)別是innodb的數(shù)據(jù)文件本身就是索引文件。從上文知道，myisam索引文件和數(shù)據(jù)文件是分離的，索引文件僅保存數(shù)據(jù)記錄的地址。而在innodb中，表數(shù)據(jù)文件本身就是按b+tree組織的一個索引結構，這棵樹的葉節(jié)點data域保存了完整的數(shù)據(jù)記錄。這個索引的key是數(shù)據(jù)表的主鍵，因此innodb表數(shù)據(jù)文件本身就是主索引。

上圖是innodb主索引（同時也是數(shù)據(jù)文件）的示意圖，可以看到葉節(jié)點包含了完整的數(shù)據(jù)記錄。這種索引叫做聚集索引。因為innodb的數(shù)據(jù)文件本身要按主鍵聚集，所以innodb要求表必須有主鍵（myisam可以沒有），如果沒有顯式指定，則mysql系統(tǒng)會自動選擇一個可以唯一標識數(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，這個字段長度為6個字節(jié)，類型為長整形。

第二個與myisam索引的不同是innodb的輔助索引data域存儲相應記錄主鍵的值而不是地址。換句話說，innodb的所有輔助索引都引用主鍵作為data域。例如，下圖為定義在col3上的一個輔助索引：

這里以英文字符的ascii碼作為比較準則。聚集索引這種實現(xiàn)方式使得按主鍵的搜索十分高效，但是輔助索引搜索需要檢索兩遍索引：首先檢索輔助索引獲得主鍵，然后用主鍵到主索引中檢索獲得記錄。

總結

在數(shù)據(jù)庫開發(fā)中，了解不同存儲引擎的索引實現(xiàn)方式對于正確使用和優(yōu)化索引都非常有幫助。例如，知道了innodb的索引實現(xiàn)后，就很容易明白為什么不建議使用過長的字段作為主鍵，因為所有輔助索引都引用主索引，過長的主索引會令輔助索引變得過大。再例如，用非單調(diào)的字段作為主鍵在innodb中不是個好做法，因為innodb數(shù)據(jù)文件本身是一顆b+tree，非單調(diào)的主鍵會造成在插入新記錄時數(shù)據(jù)文件為了維持b+tree的特性而頻繁的分裂調(diào)整，十分低效，而使用自增字段作為主鍵則是一個很好的選擇。

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