Mysql-索引数据结构&引擎篇

Mysql能够说是最普遍使用的数据库之一了，体积小，成本低，开源（免费才是王道呀-。-），本文旨在和你们一块儿探索Mysql的一些相关知识，不只要会用它来写sql，更要学习它的底层设计和技术延伸。

索引数据结构

Mysql索引是基于B+tree的数据结构来设计的，那么为何不使用二叉树，Hash（实际上是支持的），B-tree等结构来设计索引呢？

二叉树：

树的层数太高，容易退化成链表

平衡二叉树，红黑树：

层数仍然太高，会大大增长系统的IO频率

Hash

Mysql是支持Hash索引的，只不过Hash索引不支持范围查找，而咱们在平常工做中须要普遍的运用到范围查询

B-tree：

1.在B-tree和B+tree中，每个节点叫作一个磁盘页，每个磁盘页的大小是16K，那么相比较于B-tree是在每一个节点上都存储数据，B+tree是只在叶子节点上存储数据，相同层数下，B+tree能存储的数据量要大于B-tree
2.B+tree的叶子节点有双向指针，对于范围查找的效率能大大提高

存储引擎

Mysql中有不少种存储引擎，咱们这里主要介绍的是MyISAM和InnoDB。

打开不一样引擎的表的存储文件夹，会发现这两种引擎用来保存相关数据的文件不一样:
MyISAM

.frm文件：存储表结构
.MYD文件：存储数据
.MYI文件：存储索引
查询时，若是有索引，在MYI文件中根据索引获取数据地址，再去MYD文件中查找到数据

InnoDB

.frm文件:存储表结构
.ibd文件：存储索引和数据
索引和数据都存储在ibd文件

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除了存储文件上的区别，MyISAM和InnoDB还有如下的区别：

• 前者是非汇集索引，后者是汇集索引
• 前者不支持事务，后者支持
• 前者不支持外键，后者支持
• 前者只支持表锁，后者支持表锁和行锁
• 前者保存表的行数，后者每次仅限count(*)操做须要去扫描全表
• delete表的时候，前者是从新建表，后者是一行行的删
  ···

那么，何时使用哪一个最好呢？通常来讲，系统业务涉及到查询占大部分，对事务需求度低，容忍度高的，能够使用MyISAM引擎，MyISAM查询效率要高于InnoDB。反之，系统涉及并发量大，须要大量的增删改操做，建议使用InnoDB引擎。

tips：MyISAM查询效率更高，是由于：InnoDB要缓存数据块，而MyISAM只要缓存索引块；在select的时候InnoDB须要去维护MVCC（多版本并发控制）；InnoDB查询须要映射到块再到行，而MyISAM直接记录文件的offset，定位更快

汇集索引和非汇集索引

• 对于主键索引和非主键索引来讲，MyISAM节点的主键索引和非主键索引都存放的是行数据的磁盘地址。InnoDB非主键索引存储的是主键值，而主键索引里存储的是行数据，当进行非主键索引查询时，先在非主键索引中查找到对应的主键值，而后根据主键值再去主键索引里进行一次树查询，获取主键索引中存储的行数据。（这种第一次树查询定位主键，第二次再进行一次树查询的操做叫作回表）
• 根据索引存储方式的不一样，咱们把MyISAM的主键索引和非主键索引类型叫作非汇集索引，把InnoDB的主键索引类型叫作汇集索引，非主键索引类型叫作辅助索引（普通索引）。汇集的含义能够理解为索引和数据聚合在一块儿。

使用InnoDB时的tips：
1.基于上面的设计，InnoDB必须设置主键索引，因此通常建议咱们在进行表的设计的时候都要添加主键列，若是不设置主键，mysql会在表中寻找一个惟一列来当作主键索引，若是没有这样的列，它会去维护一个虚拟列，用以创建主键索引
2.主键尽量的要设置成自增整型类型，由于最终在B+tree中是须要去比较索引大小的，若是是非整型的，或者是无序的主键，还须要先去进行值转换，无疑增长了额外时间开支