聚簇索引和非聚簇索引

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2024-03-22 14:47 66阅读 0赞

#### 聚簇索引的简介 ####

*  索引的分类
 *  聚簇索引 (InnoDB)
 *  非聚簇索引（MyISAM）
 *  查非聚簇索引存在的回表问题
 *  聚簇索引的原理
 *   *  举例说明
     *  如果没有指定主键
     *  其他引擎
     *   *  MyISAM
     *  其他数据库系统
 *  聚簇索引的优点
 *  聚簇索引逻辑上的连续性
 *  非聚簇索引
 *  聚簇索引与非聚簇索引的区别

## 索引的分类 ##

MySQL索引**根据物理存储**的形式，分为聚簇索引和非聚簇索引。

## 聚簇索引 (InnoDB) ##

聚簇索引（clustered index），也叫作聚集索引。

将**数据**存储与**索引**放到了一块，索引结构的**叶子节点**保存了**行数据**。

表数据按照索引的顺序来存储的，也就是说索引项的顺序与表中记录的物理顺序一致。

那么这个innodb，他除了这个聚簇索引，像什么复合索引，前缀索引，还有这唯一索引，他们都是在这个聚簇索引的基础之上建立的索引。所以他们也统称为**辅助索引**。

聚簇索引它是一个概念，它默认的实现是这个主键索引。主键索引就是聚簇索引他实现之一，如果你这个表里没有这个主键索引，InnoDB就会选择一个唯一的非空索引代替。  
如果连唯一的索引都没有的话，这个InnoDB就会在内部生成一个隐式的聚簇索引。

就是无论怎么样，这个InnoDB都会有一个唯一的聚簇索引。

## 非聚簇索引（MyISAM） ##

将数据与索引分开存储，表数据存储顺序与索引顺序无关。

## 查非聚簇索引存在的回表问题 ##

去查一个非主键索引，然后这个非主键索引最后查询到的东西其实是一个主键。这样的话，你还要根据那个主键去回表，再去查，去查那个主键索引，再去查一遍，这就是它的一个回表的情况。

## 聚簇索引的原理 ##

InnoDB里只有主键是有聚簇索引的。它根据那个索引直接能查到那个数据的一些信息。因为它那个就是**索引段**，是**直接和数据绑定**在一起的。

聚簇索引就是按照每张表的主键构造一棵B+树，同时叶子节点中存放了表的行记录数据。

### 举例说明 ###

先创建一张表：

create table customer(
    	cust_id INT(10) NOT NULL,
    	name varchar(16),
    	phone_no varchar(16),
    	PRIMARY KEY(`cust_id`) USING BTREE,
    ) engine = InnoDB;

插入几条测试数据之后，聚簇索引如图：  
![在这里插入图片描述][c8f5454a2a1f490da690ed9a4d81372f.png]  
可以看到，聚簇索引的叶子节点包含了整张表的行记录数据。

同B+树数据结构一样，每个数据页都通过一个**双向链表**来进行来链接。

### 如果没有指定主键 ###

如果没有明确指定主键或唯一键，它会自动选择一个作为默认索引，其为“隐式聚簇索引”。

需要注意的是，隐式聚簇索引可能并不是最优的选择，因为它可能会选择一个不太适合作为聚簇索引的列。

### 其他引擎 ###

不是所有数据库引擎都遵循相同的规则来保证每张表都有聚簇索引。之前回答都是基于默认引擎InnoDB所提供的规则。

#### MyISAM ####

例如MyISAM并不适用聚簇索引的概念。相反，它使用了一种不同的索引结构，将数据存储在索引文件和数据文件中分开存储。

在这种情况下，每张表都有一个主键索引，但它不是聚簇索引。而是根据主键的值来排序数据，但数据本身不与索引结构绑定。

### 其他数据库系统 ###

也存在类似的差异。例如PostgreSQL支持多种引擎，其中包括默认的B-tree索引引擎和针对特定用途的其他引擎，如全文搜索引擎和时空索引引擎。

这些引擎可能具有不同的索引实现方式，不一定都会使用聚簇索引。

## 聚簇索引的优点 ##

通过聚簇索引查找目标数据时理论上比非聚簇索引要快。

因为聚簇索引能够在B+树索引的叶子节点上直接找到数据。

而**非聚簇索引**查找目标数据需要**多一次索引查询**。

此外，由于定义了数据的逻辑顺序，聚簇索引能够特别快地访问一定范围内的数据。

## 聚簇索引逻辑上的连续性 ##

聚簇索引的存储并不是物理上的连续，而是逻辑上的连续。

**数据页之间**通过**双向链表**链接，按照主键的顺序排序。

而**数据页之内**的记录是通过**单向链表**进行维护的，物理存储上可以同样不按照主键的顺序存储。

## 非聚簇索引 ##

非聚簇索引（non clustered index），也称为二级索引、辅助索引。

## 聚簇索引与非聚簇索引的区别 ##

![在这里插入图片描述][5ce8d1c8ea654a91bf9f3dc7d1489dee.png]

聚簇索引的叶节点存放表的行记录数据。

非聚簇索引叶节点存的是**指针**，**指向对应的数据块**。

即聚簇索引的叶节点就是**数据节点**。而非聚簇索引的叶节点仍然是**索引节点**。

**参考资料**：

1.  [两分钟掌握聚簇索引！][Link 1]
2.  [我来告诉你，MySQL是如何通过【索引】找到一条【真实的数据】][MySQL]

[c8f5454a2a1f490da690ed9a4d81372f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/18/7e8dc1509c8e429a9253eb8aa8fdc5b5.png
[5ce8d1c8ea654a91bf9f3dc7d1489dee.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/18/ecb8331e36384f9ea9066d5f4276d82e.png
[Link 1]: https://www.bilibili.com/video/BV1x5411m7iy/?spm_id_from=333.880.my_history.page.click&vd_source=a1af903e57688df870625021f7f3a7eb
[MySQL]: https://www.bilibili.com/video/BV1wV411h7Fb/?spm_id_from=333.880.my_history.page.click&vd_source=a1af903e57688df870625021f7f3a7eb