索引
查找一条数据的过程
先看下InnoDB的逻辑存储结构：node
表空间：能够看作是InnoDB存储引擎逻辑结构的最高层，全部的数据都存放在表空间中。默认有个共享表空间ibdata1。若是启用innodb_file_per_table参数，须要注意每张表的表空间内存放的只是数据、索引和插入缓冲Bitmap页，其余类的数据，如回滚信息、插入缓冲索引页、系统事务信息、二次写缓冲等仍是存放在原来共享表空间中。数据库
段：
表空间是由各个段组成，常见的段有数据段、索引段、回滚段等。数据段即为B+树叶子节点(Leaf node segment)，索引段即为B+树非叶子节点(Non-leaf node segment)
区性能
区：是由连续页组成的空间，在任何状况下每一个区大小都为1MB。默认状况下，存储引擎页的大小为16KB，即一个区中一共有连续64个连续的页。而为保证页的连续性，InnoDB存储引擎一次从磁盘申请4-5个区。优化
页：
页(也能够称块)，是InnoDB磁盘管理的最小单位。默认每一个页大小16KB。1.2x版本后也能够经过参数innodb_page_size设置为4k、8k、16k3d
如查一条数据：select * from user where id=5;指针
这里id是主键,咱们经过这棵B+树来查找，首先会去找到根页，每张表的根页位置在表空间文件中是固定的；找到根页后经过二分查找法，定位到id=5的数据应该在指针P5指向的页中，那么进一步去page number=5的页中查找，一样经过二分查询法便可找到id=5的记录：blog
计算一棵B+树能够存放多少行数据
也能够经过命令查看InnoDB每页默认16KB：排序
show variables like 'innodb_page_size';索引
先计算非叶子节点， 假设主键ID为bigint类型，长度为8字节，而指针大小在InnoDB源码中设置为6字节，这样一共14字节事务
而一个页中能存放多少这样的单元，其实就表明有多少指针，即16384/14=1170。
那么能够算出一棵高度为2的B+树，能存放1170*16=18720条这样的数据记录。
根据一样的原理咱们能够算出一个高度为3的B+树能够存放：1170117016=21902400条这样的记录。
因此在InnoDB中B+树高度通常为1-3层，它就能知足千万级的数据存储。
索引一些概念
聚簇索引(clustered index): 就是将索引和数据放到一块儿，找到索引也就找到了数据；以下图叶子节点存放一行全部数据。
辅助索引(Secondary Index或非聚簇索引): 就是将数据和索引分开，查找时须要先查找到索引，而后经过索引回表找到相应的数据。
回表：先经过数据库索引扫描出数据所在的行，再经过行主键id取出索引中未提供的数据，即基于非主键索引的查询须要多扫描一棵索引树。
以下图，辅助索引查找后，会再回表到聚簇索引，最后找到数据。
InnoDB有且只有一个聚簇索引，而MyISAM中都是非聚簇索引。
联合索引：指对表上多个列进行索引。
联合索引的最左前缀匹配原则： 对多个字段同时创建的组合索引(有顺序，ABC，ACB是彻底不一样的两种联合索引) 以联合索引(a,b,c)为例，创建这样的索引至关于创建了索引a、ab、abc三个索引。另外组合索引实际仍是一个索引，并不是真的建立了多个索引，只是产生的效果等价于产生多个索引。
覆盖索引: 即从辅助索引中就能够获得查询的记录，而不须要查询聚簇索引中的记录。
使用覆盖好处：
辅助索引不包含整行记录的全部信息，故其大小要远小于聚簇索引，减小大量IO操做。
对某些统计(如count(id))并不会经过查询聚簇索引来进行统计，减小IO操做
惟一索引：以惟一列生成的索引，该列不容许有重复值，但容许有空值(NULL)
索引下推：MySQL 5.6引入了索引下推优化，能够在索引遍历过程当中，对索引中包含的字段先作判断，过滤掉不符合条件的记录，减小回表字数。
为何选B+树，而不是B树
B树无论叶子节点仍是非叶子节点，都会保存数据，这样致使在非叶子节点中能保存的指针数量变少
指针少的状况下要保存大量数据，只能增长树的高度，致使IO操做变多，查询性能变低；
为何InnoDB只有一个聚簇索引，而不将全部索引都使用聚簇索引？
由于聚簇索引是将索引和数据都存放在叶子节点中，若是全部的索引都用聚簇索引，则每个索引都将保存一份数据，会形成数据的冗余，在数据量很大的状况下，这种数据冗余是很消耗资源的。
什么状况下会发生明明建立了索引，可是执行的时候并无经过索引呢？
查询优化器。
一条SQL语句的查询，能够有不一样的执行方案，至于最终选择哪一种方案，须要经过优化器进行选择，选择执行成本最低的方案。
优化过程大体以下：
一、根据搜索条件，找出全部可能使用的索引
二、计算全表扫描的代价
三、计算使用不一样索引执行查询的代价
四、对比各类执行方案的代价，找出成本最低的那一个 。
索引的优缺点
索引的优势以下：
一、惟一索引能够保证每一行数据的惟一性
二、提升查询速度
三、加速表与表的链接
四、显著的减小查询中分组和排序的时间
五、经过使用索引，能够在查询的过程当中，使用优化隐藏器，提升系统的性能。
索引的缺点以下：
建立索引时，须要对表加锁，在锁表的同时，可能会影响到其余的数据操做
虽然索引大大提升了查询速度，同时却会下降更新表的速度，如对表进行 INSERT、UPDATE 和 DELETE。由于更新表时，MySQL 不只要保存数据，还要保存索引文件。
创建索引会占用磁盘空间的索引文件。通常状况这个问题不算严重，但若是你在一个大表上建立了多种组合索引，且伴随大量数据量插入，索引文件大小也会快速膨胀。
若是某个数据列包含许多重复的内容，为它创建索引就没有太大的实际效果。
对于很是小的表，大部分状况下简单的全表扫描更高效。
使用索引时的注意事项
原则：
不该该
一、索引不是越多越好。索引太多，维护索引须要时间跟空间
二、 频繁更新的数据，不宜建索引。
三、数据量小的表不必创建索引。
应该
一、重复率小的列建议生成索引。由于重复数据少，索引树查询更有效率，等价基数越大越好。
二、数据具备惟一性，建议生成惟一性索引。在数据库的层面，保证数据正确性
三、频繁group by、order by的列建议生成索引。能够大幅提升分组和排序效率
四、常常用于查询条件的字段建议生成索引。经过索引查询，速度更快
索引失效的场景
一、模糊搜索：左模糊或全模糊都会致使索引失效，好比'%a'和'%a%'。可是右模糊是能够利用索引的，好比'a%'
二、隐式类型转换：好比select * from t where name = xxx , name是字符串类型，可是没有加引号，因此是由MySQL隐式转换的，因此会让索引失效
三、当语句中带有or的时候：好比select * from t where name=‘sw’ or age=14
四、不符合联合索引的最左前缀匹配：(A,B,C)的联合索引，你只where了C或B或只有B,C
其余注意事项：
索引不会包含有 null 值的列，只要列中包含有 null值都将不会被包含在索引中。
使用短索引。短索引不只能够提升查询速度并且能够节省磁盘空间和 I/O 操做
索引列排序。查询只使用一个索引，所以若是 where 子句中已经使用了索引的话，那么 order by 中的列是不会使用索引的。所以数据库默认排序能够符合要求的状况下不要使用排序操做；尽可能不要包含多个列的排序，若是须要最好给这些列建立复合索引。
不要在列上进行运算，这将致使索引失效而进行全表扫描
不使用 not in 和 <> 操做，这不属于支持的范围查询条件，不会使用索引。