索引是什么意思

相信很多程序员朋友都很熟悉数据索引。比较常见的索引是b树索引，可以加快数据库的检索速度，但是会降低添加、修改、删除操作的速度，一些写错会导致索引失效。

但是如果问，为什么使用索引后查询更快？b树指数的原理是什么？这个时候很多人可能还不知道。我就以mysql innodb引擎为例，谈谈b树索引的原理。

索引基础知识

mysql的基本存储结构是page，大概是这样的：

在这里，我们需要了解以下几点（非常重要）：

当我们使用mysql innodb引擎创建一个表时，主键只能有一个；如果我们不明确指定介于，mysql会自动生成一个隐式字段作为主键。

聚集索引：用主键创建的索引；聚集索引的叶节点将数据存储在表中；

非聚集索引：由非主键创建的索引；非聚集索引在叶节点存储主键和索引列。使用非聚集索引查询数据会查询叶子上的主键，然后根据主键查找数据(这个过程称为返回表)。

页面与页面之间以及页面与数据之间的关系

我们用聚集索引来解释，页面和页面之间，以及页面和数据之间的关系如下：

数据页之间形成双向链表。

每个数据页中的记录都是单向链表；

每个数据页根据内部记录生成一个页面目录。如果是主键，可以通过二分法在页面目录中快速定位；

如果我们按照一个非主键、非索引的列进行查询，需要遍历双向链表才能找到页面；遍历页面中的单向链表；如果表中的数据很大，这样的查询会很慢。

二叉树索引的原理

我们先来看看b树索引是什么样子的(以集群/主键索引为例):

如果我们此时要查询id=16的数据：

查询page -1，发现page -2存储的数据小于30；

查询第2页，发现第5页存储了10~20个数据；

查询第5页，找到id=16的数据。

显然，在不使用索引的情况下，需要遍历双向链表来定位对应的页面，而有了索引，就可以通过层层“目录”来定位对应的页面。

为什么b树索引降低了添加、修改和删除的速度

b树是一棵平衡的树。如果您添加、修改或删除此树，它将破坏其原始结构。

当我们添加、修改和删除数据时，我们需要花费额外的时间来维护索引；

由于这些额外的开销，索引会降低添加、修改和删除的速度。

思考考试问题，欢迎留言讨论

现在你明白b树指数的原理了吗？

比较后，留下一个深思熟虑的问题：为什么建议使用自增长主键作为索引？,你可以在你的信息中写下你的答案。