MySQL 底层数据结构 聚簇索引以及二级索引 Explain的使用

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了MySQL 底层数据结构 聚簇索引以及二级索引 Explain的使用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

数据结构

我们知道MySQL的存储引擎Innodb默认底层是使用B+树的变种来存储数据的

下面我们来复习一下B树存储 + B树存储  + 哈希存储的区别

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哈希存储,只能使用等值查询

B树与B+树存储

我们知道B+树实际上就是B树的变种

那么为啥使用B+树而不是使用B树呢?

我们知道效率的高低主要取决于load进内存的时候这个load操作的次数

注:数据表中的数据只是逻辑上连续的,在物理内存中其实是不连续的

因为我们知道磁盘是一圈一圈的,磁头是一直在读写的

可能两次读写之间根本不在一个磁道中

我们先看看B树的数据结构

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假设这里我们向查找一个9号数据,我们内存中就会加载这里的根节点,以二分查找的方式开始查找9,但是这里的查找由于一层存放的节点是带有数据的,相对来说存放相同的数据的节点数就会少,对应的层数也就升高了,所以MySQL决定使用了B树的变种,B+树,B+树只在叶子结点存储数据,这样同一层能存储的数据就多了,虽然每一层都会使用一个冗余节点,但是内存开销也是很小的

一个叶节点最大16K(默认)

假设对于一个千万级的数据,对于B+树只需要三层,对于B树却需要远超3层的一个指数级节点数,而且对于范围查找也是B+树更擅长的,因为B+树在叶子节点之间之间放了一个双向指针,而且是排好序的数据,更方便查找范围数据

注:其实也可以选择使用hash结构存储,但是hash存储是不能解决范围查找的问题的,所以还是B+树更优

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索引

索引的定义:索引是帮助mysql高效获取数据的排好序的数据结构

以上的定义对于理解索引的操作非常重要

对于根节点来说,其是常驻内存的

我们知道对于表规范来说我们应该在设计表的时候加上id  开始时间  更新时间

通常id设置为整形自增主键  

为啥是自增主键呢??

选择整形是因为其占用的内存小,相对来说查找较快  以前使用uuid占用内存就比较大

自增是为了不导致树的平衡和节点拆分操作

我们举个例子

假设我先插入7 再插入 8 可能就是对树的大节点进行拆分,还对树进行了平衡操作,效率降低了

所以这里建议使用自增主键

相对来说使用自增主键的效率更高

二级索引

我们知道对于mysql还有二级索引

那么二级索引又是怎么存储的呢?

二级索引的索引树叶子节点存储的就是索引信息和主键信息

对于二级索引索引树包含的信息使用它会更快

但是一旦超出的他的数据范围,就需要一个回表的操作了

因为二级索引树的信息不能包含所有的信息

只能根据其主键来去主键的索引树查询了

这样来说效率反而会降低,不如直接使用主键索引树的聚集查询

explain工具

我们知道explain关键字可以查询到sql语句中对应的sql执行信息,方便我们进行sql的优化

下面我们来介绍一下有关的信息

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1.select_type   语句的复杂程度

一般有三种

simple   sqlquery子查询   derived延伸查询 

延伸查询是在from后面临时生成的临时表

2.partitions   

分区  一般不使用

对于数据多的直接使用分库分表了

3.type   

可以查看估算到sql语句执行的效率

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下面我们来一个一个介绍一下这里的表示

1.system 

 表示这个表只有一个字段,使用唯一索引直接就查找到了

2.const 

表示查找的时候使用唯一索引   就跟查询一个常量一样快

我们可以理解为system是const 的一个特殊情况

system的数据更少

3.eq_ref

equal_reference 表示连接的时候使用主键索引

这时候因为使用了唯一性索引就出来不需要比较

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4.ref 

在连接的时候没有使用唯一性索引

但是使用了索引可能使用了二级索引等等

查出来可能是多条数据要进行比较

5.range

范围查找  

使用主键索引来检索给定范围的行

因为是有序的,还是能使用索引的

6.index

全索引扫描   

这里使用的是二级索引进行范围查找

7.all 

效率最低的全表扫描

不使用索引

key_len

这里表示的就是使用联合索引的哪个字段

比如说使用了int类的字段就是4表示4个字节...

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extra

额外信息

这里说几个常见的

Using index 

使用覆盖索引

这里的覆盖索引指的不是一种索引 而是一种查找索引的方式

这里就是表示二级索引的索引树叶子节点已经包含了全部信息

这里就无需再进行回表使用主键索引树继续查找了

Using where 

查询的列没被索引覆盖

Using index condition

用到了临时表  比如使用了distinct进行去重 ,这里如果用到索引树就直接去拿

没用到索引树就得创建一个临时表

Using filesort

使用外部排序   在orderby的时候会出现   

如果没使用索引就会出现外部排序

这里使用临时表和外部排序的都需要被优化掉,使用索引去覆盖即可

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使用全值索引更快

顺序换了一下也会走索引,但是最好不要,因为mysql底层会进行一定程度的运算,会降低效率

注:不要在索引上做一些运算操作,因为这样会导致索引树无法定位文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-861257.html

到了这里,关于MySQL 底层数据结构 聚簇索引以及二级索引 Explain的使用的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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