一文讲清，MySQL中的二级索引

主键索引是InnoDB存储引擎默认给我们创建的一套索引结构，我们表里的数据也是直接放在主键索引里，作为叶子节点的数据页。

但我们在开发的过程中，往往会根据业务需要在不同的字段上建立索引，这些索引就是二级索引，今天我们就给大家讲讲二级所有的原理。

比如，你给name字段加了一个索引，你插入数据的时候，就会重新搞一棵B+树，B+树的叶子节点，也是数据页，但是这个数据页里仅仅放了主键字段和name字段。

叶子节点的数据页的name值，跟主键索引一样的，都是按照大小排序的。同一个数据页里的name字段值都是大于上一个数据页里的name字段值。

name字段的B+树也会构建多层索引页，这个索引页里放的是下一层的页号和最小name字段值。就像这样：

图1 二级索引

假设你要根据name字段来搜索数据，比如：select * from user where name=‘xxx'，过程与主键索引一样的。从name索引的根节点开始找，一层一层的向下找，一直找到叶子节点，定位到name字段值对应的主键值。

但此时叶子节点的数据页没有完整所有字段，就需要根据主键到主键索引里去查找，从主键索引的根节点一路找到叶子节点，就可以找到这行数据的所有字段了，这个过程就叫回表。

二级索引，可以对多个字段建立联合索引，比如，name + age + sex

此时联合索引与单个字段的索引原理是一样的，只不过叶子节点的数据页里放的是id + name + age + sex，然后默认按照name排序，name一样就按age排序，age一样就按sex排序。

每个name + age +sex的索引页里，放的就是下层节点的页号和最小的name + age + sex值。当你用name + age + sex搜索的时候，就会走name + age + sex联合索引这棵树，再回表查询。

以上就是innoDB二级索引的原理了，有没有感觉也不过如此？

索引的利弊

随着我们不停的在表里插入数据，就会不停的在数据页里插入数据，然后一个数据页放满了就会分裂成多个数据页，这个时候就需要索引页去指向各个数据页。

如果数据页太多了，那么索引页里的数据页指针也就会太多了，索引页也必然会放满的，此时索引页也会分裂成多个，再形成更上层的索引页。

这个过程跟主键索引是一模一样的，所以你如果搞懂了主键索引，二级索引也很简单的。

索引的好处是显而易见的，查找数据的时候不需要全表扫描，性能是很高的。

但索引也有其缺点，如果用的不好，反而对会有副作用。

首先，要创建索引，就要占用存储空间。我们每创建一个索引，MySQL就会搞出一个B+树，每棵B+树都要占用很多的磁盘空间啊，所以搞太多索引，也是很耗费磁盘空间的。

其次，你在进行增删改查的时候，每次都需要维护各个索引的数据有序性，因为每个B+树都要求页内是按照值大小来排序的，页之间也是有序的。所以你不停的增删改查，各个索引的数据页要不停的分裂、增加新的索引页，如果你一个表里搞太多索引，增删改的性能就会比较差

所以综合上面两个原因，我们不建议给一张表搞太多索引的。

联合索引查询原理

之所以要讲联合索引的查询原理，是想带着读者们更清晰的理解索引的工作原理，我们平时设计索引也大多是设计的联合索引。

假如有一个索引KEY(class, name, course），对学生班级、姓名、科目名称建立的联合索引。联合索引的示意图如下：

每个数据页都包含了联合索引的三个字段值和主键值，数据页内部也是按照顺序来排序的。

首先按照班级值来排序，如果一样则按照学生姓名来排序，如果一样，则按照科目名称来排序，所以数据页内部都是按照这三个字的值来排序的。

数据页内部与数据页之间也是有序的，数据页内部组成单向链表，数据页之间组成双向链表。

图中索引页分别指向两个数据页，索引页放的是数据页里最小的那个数据值。

假如我们要执行语句：select * from student where class='1班‘ and student_name='张强' and course_name='数学'。

查询时先到索引页里去找，索引页里有多个数据页的最小值记录，此时直接在索引页里基于二分查找方法来找就可以了，先根据班级名来找1班这个值对应的数据页，直接可以定位到所在的数据页。

图2 查找到索引页

然后就可以找到索引指向的那个数据页就可以了，在数据页内部是一个单向链表， 你也是基于二分查找就可以了，先按1班这个值查询，你发现有几条数据都是1班，然后按照张强这个学生姓名查找，发现也有多条数据，接着按照科目名称来二分查找。

很快就定位到一条数据了，对应的就是图中的id=127的数据。

图3 查找到数据

然后根据主键id=127回表查找完整的字段，在主键索引开始二分查找迅速定位到各层级的索引页，再逐步向下定位到id=127的那条数据，就可以拿到所有字段的值了。

上面的过程就是联合索引的查找过程。对于联合索引，就是一次安装各个字段来进行二分查找，先定位到第一个字段对应的值在哪个页，如果第一个字段值一样，就按第二个字段值来查找，以此类推，就找到最终的数据了。

有道无术，术可成；有术无道，止于术

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