一、前置常识

1、常见索引面试题

▪ 数据库中最常见的慢查问优化形式是什么？
▪ 为什么加索引能优化慢查问？
▪ 你晓得哪些数据结构能够进步查问速度？
▪ 那这些数据结构既然都能优化查问速度，Mysql为何抉择应用B+树？

2、基础知识储备

▪ 局部性原理

▪ 磁盘预读(预读的长度个别为页（page）的整数倍)
– 页是存储器的逻辑块，操作系统往往将主存和磁盘存储区宰割为间断的大小
相等的块，每个存储块称为一页（在许多操作系统中，页大小通常为4k），
主存和磁盘以页为单位替换数据。

3、mysql执行流程

二、索引

1、索引是什么

▪ 索引是帮忙 MySQL 高效获取数据的数据结构
▪ 索引存储在文件系统中
▪ 索引的文件存储模式与存储引擎无关

2、索引文件的构造

hash

哈希表能够实现索引的存储，每次在增加索引的时候须要计算指定列的hash值，取模运算后计算出下标，将元素插入下标地位即可
适宜的场景：

等值查问

表中的数据是无序数据(返回查找的时候比拟浪费时间，须要挨个进行遍历操作)

返回查找不适合

hash表在应用的时候，须要将全副数据加载到内存，比拟消耗内存的空间，也不是很适合

树

在树的构造中，左子树必须小于双亲节点，右子树必须大于双亲节点，如果是多叉树，从左到右是有序的

树：多叉树->二叉树(二分查找)->AVL树(均衡树)->红黑树

AVL树：是一种严格意义上的均衡树，最高子树跟最低子树高度只差不能超过1，因而在进行元素插入的时候，会进行1到N此旋转，重大影响插入的性能

红黑树：是基于AVL树的一个降级，损失了局部查问的性能，来晋升插入的性能，在红黑树中最低子树跟最高子树之差小于2倍即可，在插入的时候不须要进行N屡次的旋转操作，而且还退出了变色的个性，来满足插入和查问的性能的均衡

二叉树及其N多的变种，都不能撑持索引，要么是树的深度无法控制，要么是

B树

所有键值散布在整颗树种

搜寻有可能在非叶子节点完结，在关键字选集内做一次查找，性能迫近二分查找

每个节点最多领有m个子树

根节点至多有2个子树

分支节点至多领有m/2颗子树（除根节点和叶子节点外都是分支节点）

所有叶子节点都在同一层，每个节点最多能够有m-1个key，并且升序排列

毛病：

1、每个节点都有key，同时也蕴含data，而每个页存储空间是无限的，如果data比拟大的话会导致每个节点存储的key数量变小
2、当存储的数据量很大的时候会导致树的深度较大，增大查问时磁盘的IO次数，进而影响查问性能
B+树

B+树是在B树的根底之上做的一种优化，变动如下

(1)B+Tree每个节点能够蕴含更多的节点，这么做的起因有两个，第一个是为了升高树的高度，第二个是将数据范畴变为多个区间，区间越多，数据检索越快

(2)非叶子节点存储key，叶子节点存储key和数据

(3)叶子节点两两指针相互连接（合乎磁盘的预读个性），程序查问性能更高

3、索引的分类

▪ mysql索引的五种类型：主键索引、惟一索引、一般索引和全文索引、组合索引。通过给字段增加索引
能够进步数据的读取速度，进步我的项目的并发能力和抗压能力。

主键索引

– 主键是一种唯一性索引，但它必须指定为PRIMARY KEY，每个表只能有一个主键。

惟一索引

– 索引列的所有值都只能呈现一次，即必须惟一，值能够为空，惟一索引不会回表。

一般索引

– 根本的索引类型，值能够为空，没有唯一性的限度。（笼罩索引）

全文索引,MyISAM反对，Innodb在5.6之后反对

– 全文索引的索引类型为FULLTEXT。全文索引能够在varchar、char、text类型的列上创立

组合索引

– 多列值组成一个索引，专门用于组合搜寻（最左匹配准则）

4、Mysql存储引擎


不同的存储引擎，数据文件和索引文件寄存的地位是不同的，因而有了分类：

聚簇索引：数据和文件放在一起：InnoDB

.frm:寄存的是表构造
.ibd:寄存的是数据文件和索引文件
留神：mysql的InnoDB存储引擎默认状况下会把所有的数据文件放到表空间中，不会为每一个独自的表保留一份数据文件，如果须要每一个表独自应用文件保留，设置如下属性：set global innodb_file_per_table=on;

非聚簇索引：数据和文件分凋谢：MyISAM

.frm:寄存表构造
.MYI:寄存索引数据
.MYD:寄存理论数据

5、mysql索引机制


6、索引难点

回表
1、InnoDB是通过B+树结构对主键创立索引，而后叶子节点种存储记录，如果没有主键，那么会抉择惟一键，如果没有惟一键，那么会生成一个暗藏的6位的row_id来作为主键
2、如果创立索引的列是其余字段，那么在叶子节点中存储的是该记录的主键，而后再通过主键找到对应的记录，叫做回表
3、MyISAM:不存在回表问题，起因是MySIAM存储引擎，索引文件和数据文件是离开寄存的，在B+树的叶子节点存储的是数据行所在的磁盘地址，一般索引也是如此，所以不存在回表问题
笼罩索引
1、针对InnoDB,笼罩索引是指，如果查问的时候用到的是一般索引，而查问的列正好是主键id，那么在一般索引的B+树中叶子节点存储的正好就是主键id，间接返回即可，便不须要再去主键索引的B+树中遍历
最左前缀
1、最左前缀，是指应用组合索引的时候，必须从左到右顺次匹配索引列
索引下推

参考https://zhuanlan.zhihu.com/p/121084592