都是 B+树,MyISAM 与 InnoDB 的索引有什么差异?(4/38)

索引叶子存指针还是存行记录,决定了两个引擎的性格

数据库内核实践第 4 课封面:数据库内核04:都是 B+树,MyISAM 与 InnoDB 的索引有什么差异?

索引叶子存指针还是存行记录,决定了两个引擎的性格

《数据库内核原理》第 4 篇:MyISAM 与 InnoDB 的索引差异。

数据库的索引分为主键索引(Primary Inkex)与普通索引(Secondary Index)。InnoDB和MyISAM是怎么利用B+树来实现这两类索引,其又有什么差异呢?这是今天要聊的内容。

MyISAM的索引

MyISAM的索引与行记录是分开存储的,叫做非聚集索引(UnClustered Index)。

其主键索引与普通索引没有本质差异:

1. 有连续聚集的区域单独存储行记录;

2. 主键索引的叶子节点,存储主键,与对应行记录的指针;

3. 普通索引的叶子结点,存储索引列,与对应行记录的指针;

MyISAM的表可以没有主键。

主键索引与普通索引是两棵独立的索引B+树,通过索引列查找时,先定位到B+树的叶子节点,再通过指针定位到行记录。

举个例子,MyISAM:

t(id PK, name KEY, sex, flag);

表中有四条记录:

1, shenjian, m, A
3, zhangsan, m, A
5, lisi, m, A
9, wangwu, f, B

MyISAM 的 B+树索引构造:行记录单独存储,id 索引树与 name 索引树的叶子都指向行记录

其B+树索引构造如上图:

1. 行记录单独存储;

2. id为PK,有一棵id的索引树,叶子指向行记录;

3. name为KEY,有一棵name的索引树,叶子也指向行记录;

InnoDB的索引

InnoDB的主键索引与行记录是存储在一起的,故叫做聚集索引(Clustered Index):

1. 没有单独区域存储行记录;

2. 主键索引的叶子节点,存储主键,与对应行记录(而不是指针);

因此,InnoDB的PK查询是非常快的。

因为这个特性,InnoDB的表必须要有聚集索引:

1. 如果表定义了PK,则PK就是聚集索引;

2. 如果表没有定义PK,则第一个非空unique列是聚集索引;

3. 否则,InnoDB会创建一个隐藏的row-id作为聚集索引;

聚集索引,也只能够有一个,因为数据行在物理磁盘上只能有一份聚集存储。

InnoDB的普通索引可以有多个,它与聚集索引是不同的:

1. 普通索引的叶子节点,存储主键(也不是指针);

对于InnoDB表,这里的启示是:

1. 不建议使用较长的列做主键,例如char(64),因为所有的普通索引都会存储主键,会导致普通索引过于庞大;

2. 建议使用趋势递增的key做主键,由于数据行与索引一体,这样不至于插入记录时,有大量索引分裂,行记录移动;

仍是上面的例子,只是存储引擎换成InnoDB:

t(id PK, name KEY, sex, flag);

表中还是四条记录:

1, shenjian, m, A
3, zhangsan, m, A
5, lisi, m, A
9, wangwu, f, B

InnoDB 的 B+树索引构造:行记录和 id 索引树存在一起,name 索引树叶子存储 id

其B+树索引构造如上图:

1. id为PK,行记录和id索引树存储在一起;

2. name为KEY,有一棵name的索引树,叶子存储id;

当:

select * from t where name='lisi';

InnoDB 通过 name 普通索引定位 id=5,再通过聚集索引定位行记录的路径

会先通过name辅助索引定位到B+树的叶子节点得到id=5,再通过聚集索引定位到行记录。

所以,其实扫了2遍索引树。

总结

MyISAM和InnoDB都使用B+树来实现索引:

1. MyISAM的索引与数据分开存储;

2. MyISAM的索引叶子存储指针,主键索引与普通索引无太大区别;

3. InnoDB的聚集索引和数据行统一存储;

4. InnoDB的聚集索引存储数据行本身,普通索引存储主键;

5. InnoDB一定有且只有一个聚集索引;

6. InnoDB建议使用趋势递增整数作为PK,而不宜使用较长的列作为PK;

检验一下

检索练习 · MyISAM 索引

MyISAM 的索引叶子节点存储的是什么?

检索练习 · 聚集索引

关于 InnoDB 的聚集索引,下列说法正确的是?

检索练习 · 普通索引

InnoDB 普通索引的叶子节点存储的是什么?

检索练习 · 主键选型

InnoDB 为什么建议用趋势递增的 key 做主键,而不用较长的列(如 char(64))?

知道了 InnoDB 普通索引要「扫两遍树」,自然要问:能不能只扫一遍?——第 5 篇:MySQL 回表查询与索引覆盖,怎么优化?

知其然,知其所以然。思路比结论更重要。

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