Mysql:索引与B+树

在日常MySQL建表中，我们有三种定义主键的方式。不同的主键定义方式，在InnoDB底层B+树聚簇索引的创建时机、磁盘开销、底层逻辑完全不同。

方式一：字段后直接定义主键（内联主键）

CREATE TABLE user(
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(20)
);
 

1. 建表语句执行的同时，InnoDB直接以当前主键字段构建聚簇索引B+树 。

2. 数据在磁盘物理页中有序连续存储 。

3. 后续新增数据直接按照B+树规则插入，不会产生任何表重构。

4. 性能最优，是开发中最推荐的方式。

总结

建表 + 聚簇B+树 一次性生成，零额外开销。

方式二：先建表，后续再追加主键

CREATE TABLE user(
    id INT,
    name VARCHAR(20)
);


ALTER TABLE user ADD PRIMARY KEY(id);

1. InnoDB表必须要有聚簇索引。建表无显式主键时，InnoDB按照优先级自动生成临时的聚簇B+树。

无主键时优先级：
自定义主键 > 唯一索引 > 隐藏6字节 row_id

2. 执行 alter 新增主键时：

销毁原本的临时B+树，全表数据重新磁盘排序， 基于新的自定义主键，重新完整构建一颗全新的聚簇B+树

3. 整个过程会产生大量IO开销，表数据量越大，性能损耗越严重。

4**.删除主键也会触发全表重构。**

总结

数据量大时会产生大量磁盘IO、锁表、性能雪崩，生产环境严禁后期添加主键。

方式三：定义主键 + 额外普通索引/联合索引

CREATE TABLE user(
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(20),
    INDEX idx_name(name)
);

InnoDB会同时存在两颗及以上B+树：

1. 聚簇索引B+树

叶子节点存储完整的整行数据，以主键为排序规则 。

2. 二级索引（普通索引）B+树

叶子节点只存储索引列的值 + 对应的主键值 ，不存储整行数据。

3. 回表机制

当通过二级索引查询数据时：
先在二级B+树找到对应主键 → 再拿着主键去聚簇B+树中查询完整数据，这个过程叫做回表查询。

复合索引可以不回表，已知 a 找 b ，在（a,b）二级B+树能直接找到 b

索引创建原则

1. 比较频繁作为查询条件的字段应该创建索引

2. 唯一性太差的字段不适合单独创建索引，即使频繁作为查询条件

3.更新非常频繁的字段不适合作创建索引

4. 不会出现在where子句中的字段不该创建索引