Java常见面试题—数据库索引详解

索引在mysql中也叫做键（key），是存储引擎用于快速找到记录的一种数据结构。

索引的作用：加速查询操作；副作用：降低写操作性能；

索引常见的两种数据结构类型:

1.B-Tree索引：它就是传统意义上的索引，它是最常用、最有效的索引。

2.哈希索引：哈希索引是一种自适应的索引，数据库会根据表的使用情况自动生成哈希索引，我们人为是没办法干预的。

B-Tree索引

大多数mysql引擎都支持这种索引；

• B-Tree通常意味着所有的值都是按顺序存储的，
• 并且每一个叶子页到根的距离相同；

B-Tree（M=4）

B-Tree（M=4，依次插入1~6）

存储引擎不需要进行全表扫描来获取需要的数据，取而代之是从索引的根节点开始进行搜索;

适用于：

• 全键值查找(全值匹配)
• 键值范围(若是有多列的合并索引，需要精确匹配某一列并范围匹配另一列)
• 键前缀查找
• 按顺序查找(orderby)

限制：

• 如果不是按照索引的最左列开始查找，则无法使用索引
• 不能跳过索引中的列
• 如果查询中有某个列的范围查询，其右边的所有列都无法使用索引优化查询

哈希索引

在mysql中，只有memory引擎显式支持哈希索引；基于哈希表实现，只有精确匹配索引所有列的查询才有效；对于每一行数据，存储引擎会对所有的索引列计算一个哈希码，不同的键值行计算出的哈希码不一样，哈希索引将所有的哈希码存储在索引中，同时在哈希表中保存指向每个数据行的指针；（hash索引结构：hash值：指针）

优势：查找速度非常快

限制：

• 无法用于排序
• 不支持部分索引列匹配查找
• 只支持等值比较查询

索引优点：

• 降低需要扫描的数据量，根据索引定位资源，减少IO次数；
• 可以帮助避免排序操作，因为索引本身就是根据顺序存放的，避免使用临时表；
• 帮助将随机IO转为顺序IO，提示系统性能；

索引的缺点

• 第一，创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加。
• 第二，索引需要占物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间，如果要建立聚簇索引，那么需要的空间就会更大。
• 第三，当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。

哪些情况需要加索引?

• 在经常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度;
• 在作为主键的列上，强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构;
• 在经常用在连接的列上，这些列主要是一些外键，可以加快连接的速度;
• 在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的;
• 在经常需要排序的列上创建索引，因为索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序，加快排序查询时间;
• 在经常使用在WHERE子句中的列上面创建索引，加快条件的判断速度。

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