B-Tree索引是被大多数MySQL存储引擎支持的,在我们讨论索引时,假如没有特别地说明类型,那么大概率说的就是B-Tree索引了。我们使用B-Tree这个词,是因为MySQL在创建表和其他语句中就使用这个关键字。
然而,在不同存储引擎的底层可能使用不同的数据结构和算法,比如:InnoDB存储引擎内部使用的是B+Tree结构,NDB集群存储引擎内部使用的是T-Tree结构。不同存储引擎用以不同的方式使用B-Tree索引,性能也可能不同,比如:InnoDB的索引上存储的是原数据格式,而MyISAM存储引擎使用前缀压缩技术使索引更小,InnoDB索引的行存储的数据行的主键引用,而MyISAM存储引擎的索引的行存储的是数据行的物理位置。
B-Tree索引能够加快访问数据的速度,因为不需要全表扫描就可以快速检索的需要的数据。那么B-Tree索引是怎么做到的呢?我们通过一个简单的例子了解一下InnoDB的B-Tree索引是怎么工作的:
CREATE TABLE om_address
(
province_name
varchar(255) NOT NULL COMMENT ‘省’,
city_name
varchar(255) NOT NULL COMMENT ‘市’,
district_name
varchar(255) NOT NULL COMMENT ‘区’,
detailed_address
varchar(255) NULL DEFAULT NULL COMMENT ‘详细地址’,
INDEX `index_p
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rovince_city_district(
province_name,
city_name,
district_name`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB;
这个表中共有4个字段,分别表示省、市、区和详细地址,还有一个B-Tree索引,其中包含了省、市、区三个字段。因为索引的所有值都是按照顺序存储的,即:节点的左子树比当前节点小,节点的右子树比当前节点大。那么当查询数据时,从索引的根节点开始搜索,根据比较当前节点的索引值向子树进行查找,直到找到对应的索引值,或者根本没有找到。
根据B-Tree索引的特点,它可以用于全值匹配、值范围匹配和最左前缀匹配。
全值匹配是指和索引中所有的字段进行匹配,比如:查询黑龙江省哈尔滨市南岗区的数据。
值范围匹配是指索引中字段的某一范围进行匹配,但是必须满足前面字段的全匹配,比如:第一个字段province_name省名称的全匹配,第二个字段city_name城市名称的范围匹配。
最左前缀匹配是指索引中字段的某一开头部分进行匹配,但是必须满足前面字段的全匹配,比如:第一个字段province_name省名称为内蒙古,第二个字段city_name城市名称以“呼”开头。
哈希索引是基于哈希表实现的,用于精确匹配索引所指向的数据。存储引擎对每一行数据的所有索引字段计算出一个哈希码,哈希码是一个比较小的值,并且不同的数据计算出来的哈希码一般情况下也不一样。哈希索引中存放了这个哈希码和指向这个数据行的指针。
在MySQL中,只有Memory存储引擎支持哈希索引,也是Memory存储引擎的默认索引类型。另外,在InnoDB存储引擎中也运用了哈希索引,叫做自适应哈希索引。当某些索引中被非常频繁的使用时,InnoDB存储引擎会在内存中基于B-Tree索引之上再创建一个哈希索引,这样一来使得B-Tree索引也具有的快速哈希查找的优点。
哈希索引因为只需存放对应数据的哈希值,所以索引的结构非常紧凑,占用空间小,同时查询速度也非常快。不过,哈希索引只支持全值等值查询,不能索引字段范围匹配和部分索引字段匹配。
空间数据索引(R-Tree)主要用于地理数据的存储,会从所有维度来索引数据,查询时可以有效的使用任意维度进行组合查询。 目前,MyISAM存储引擎支持空间数据索引,不过必须使用MySQL的GIS相关的函数来维护数据。
在MySQL中,空间索引只能建立在空间数据类型上,如:GEOMETRY、POINT、LINESTRING等。
全文索引不像之前介绍的索引那样直接比较索引中的值,而是直接比较查找的文本中的关键词,它类似于搜索引擎做的事情,不是简单的where条件匹配。
在相同的字段上,可以同时创建全文索引和B-Tree索引,不会有冲突。全文索引适用于match和against操作,不是普通的where条件操作。在MySQL中,只能在类型为CHAR、VARCHAR、TEXT的字段上创建全文索引。
索引是数据库存储引擎用于快速查找到指定数据的一种数据结构,它包括B-Tree索引、哈希索引、空间数据索引、全文索引,其中B-Tree索引是我们最常用到的,InnoDB存储引擎内部使用的是B+Tree结构;哈希索引是基于哈希表实现的,用于精确匹配索引所指向的数据;空间数据索引从所有维度来索引数据,查询时可以有效的使用任意维度进行组合查询;全文索引是直接比较查找的文本中的关键词,类似于搜索引擎。
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