聚簇索引詳解

InnoDB 的聚簇索引特性

1. 表數據本身就是聚簇索引：

   • 數據行實際存儲在聚簇索引的葉子節點中
   • "表就是索引，索引就是表"的結構
   • 每個InnoDB表有且只有一個聚簇索引

? ? ? ? ?聚簇索引的葉子節點存儲的是：真實數據

1. 主鍵作為聚簇索引：

   CREATE TABLE users (id INT PRIMARY KEY,  -- 此主鍵自動成為聚簇索引name VARCHAR(100),email VARCHAR(100)
   );
   

2. 無顯式主鍵時的處理：

   • 如果表沒有定義主鍵，InnoDB會選擇一個唯一的非空索引代替
   • 如果沒有這樣的索引，InnoDB會隱式創建一個6字節的ROWID作為聚簇索引

聚簇索引的優勢

• 高效的主鍵查詢：直接通過B+樹定位到數據行
• 范圍查詢高效：連續的主鍵值物理存儲也相鄰
• 覆蓋索引優勢：需要的數據都在索引中時可避免二次查找

聚簇索引的缺點

• 插入速度依賴插入順序：最好按主鍵順序插入
• 更新主鍵代價高：可能導致行移動
• 全表掃描可能較慢：當主鍵不連續時

非聚簇索引(二級索引)

非聚簇索引結構

1. 索引結構與數據分離：

   • 索引B+樹的葉子節點不包含完整行數據
   • 只存儲主鍵值(或ROWID)

2. 查找過程需要回表：

   二級索引查找 -> 找到主鍵 -> 通過主鍵到聚簇索引中查找完整數據

非聚簇索引示例

CREATE INDEX idx_name ON users(name);  -- 創建非聚簇索引

非聚簇索引的特點

• 支持多個：一個表可以有多個非聚簇索引
• 存儲內容：索引列值 + 主鍵值
• 覆蓋索引優化：如果查詢的列都在索引中，可避免回表

? ? ? ? ?非聚簇索引的葉子節點存儲的是：索引列值 + 主鍵值

MyISAM 的非聚簇索引

MyISAM 存儲引擎使用的是純非聚簇索引結構：

• 數據.MYD文件：存儲實際數據行
• 索引.MYI文件：存儲所有索引
• 索引葉子節點存儲的是數據行指針(物理地址)

對比總結

MyISAM 的非聚簇索引：葉子節點存儲的數據文件指針（相對于InnoDB非聚簇索引，避免了回表）

實際應用建議

1. 合理設計主鍵：短、有序(如自增INT)，利用好聚簇索引特性

2. 避免隨機主鍵：如UUID會導致大量頁分裂和碎片

3. 覆蓋索引優化：使查詢只需訪問索引避免回表

思考：

1. 多實例應用從分布式ID服務獲取ID后，由于網絡延遲、處理速度差異等原因，后獲取到的ID可能先提交事務，導致數據庫中ID不是嚴格遞增的，而是呈現"插入"形式（即小ID的記錄可能出現在大ID之后）

（其實業務能容忍小范圍的不一致）

方案1：業務邏輯的提交操作，盡量靠后，避免提前獲取id?