Verfügt MySQL über Indizes?

MySQL hat Indizes. Normalerweise gibt es zwei Möglichkeiten, auf die Zeilendaten einer Datenbanktabelle in MySQL zuzugreifen: 1. Sequentieller Zugriff, d Bedingungen werden in den ungeordneten Zeilendaten gefunden. 2. Der Indexzugriff besteht darin, direkt auf die Datensatzzeilen in der Tabelle zuzugreifen, indem der Index durchlaufen wird. Die Datenstruktur des MySQL-Index kann in zwei Typen unterteilt werden: BTree und Hash, und BTree kann in BTree und B+Tree unterteilt werden.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows7-System, MySQL8-Version, Dell G3-Computer.

Was ist ein MySQL-Index?

Ein Index ist eine spezielle Datenbankstruktur, die aus einer oder mehreren Spalten in der Datentabelle besteht. Sie kann verwendet werden, um Datensätze mit einem bestimmten Wert in der Datentabelle schnell abzufragen. In diesem Abschnitt werden Bedeutung, Funktion, Vor- und Nachteile von Indizes ausführlich erläutert.

Bei Indizes müssen Sie beim Abfragen von Daten nicht alle aufgezeichneten Informationen lesen, sondern nur die Indexspalten abfragen. Andernfalls liest das Datenbanksystem alle Informationen jedes Datensatzes zum Abgleich.

Der Index kann mit der phonetischen Reihenfolge des Xinhua-Wörterbuchs verglichen werden. Wenn Sie beispielsweise das Wort „ku“ nachschlagen möchten und keine Lautfolge verwenden, müssen Sie es Seite für Seite in den 400 Seiten des Wörterbuchs finden. Wenn Sie jedoch das Pinyin extrahieren, um eine phonetische Sequenz zu bilden, müssen Sie es nur direkt in der Phonetiktabelle von mehr als 10 Seiten nachschlagen. Dadurch kann viel Zeit gespart werden.

Daher kann die Verwendung von Indizes die Abfragegeschwindigkeit der Datenbank erheblich verbessern und die Leistung des Datenbanksystems effektiv verbessern.

Warum einen Index verwenden

Ein Index ist eine Tabelle mit Korrespondenzen zwischen Spaltenwerten und Datensatzzeilen, die in einer bestimmten Reihenfolge basierend auf einer Spalte oder mehreren Spalten in der Tabelle erstellt wird Indexspalte. Eine geordnete Tabelle, die eine Eins-zu-eins-Entsprechung mit den Datensatzzeilen in der Originaltabelle aufweist.

Index ist ein sehr wichtiges Datenbankobjekt in MySQL. Es ist die Grundlage der Datenbankleistungsoptimierungstechnologie und wird häufig zum schnellen Abrufen von Daten verwendet.

In MySQL gibt es normalerweise zwei Möglichkeiten, auf Zeilendaten einer Datenbanktabelle zuzugreifen:

1) Sequenzieller Zugriff

Sequentieller Zugriff besteht darin, einen vollständigen Tabellenscan in der Tabelle durchzuführen und sie Zeile für Zeile von Anfang bis Ende zu durchlaufen Ende, bis es keine gibt. Suchen Sie nacheinander nach den Zieldaten, die die Bedingungen in den Zeilendaten erfüllen.

Sequentieller Zugriff ist relativ einfach zu implementieren, aber wenn die Tabelle eine große Datenmenge enthält, ist die Effizienz sehr gering. Wenn Sie beispielsweise unter mehreren zehn Millionen Daten nach einer kleinen Datenmenge suchen, werden bei Verwendung des sequentiellen Zugriffs alle Daten durchsucht, was viel Zeit in Anspruch nimmt und sich offensichtlich auf die Verarbeitungsleistung der Datenbank auswirkt.

2) Indexzugriff

Der Indexzugriff ist eine Möglichkeit, durch Durchlaufen des Index direkt auf Datensatzzeilen in der Tabelle zuzugreifen.

Die Voraussetzung für die Verwendung dieser Methode besteht darin, einen Index für die Tabelle zu erstellen. Nachdem Sie den Index für die Spalte erstellt haben, können Sie bei der Suche nach Daten direkt die Position der entsprechenden Datensatzzeile basierend auf dem Index für die Spalte finden schnelles Auffinden der Daten. Der Index speichert Zeiger auf die Datenwerte der angegebenen Spalten und sortiert diese Zeiger gemäß der angegebenen Sortierreihenfolge.

Wenn beispielsweise in der Tabelle mit den grundlegenden Studenteninformationen tb_students ein Index basierend auf student_id erstellt wird, erstellt das System eine Zuordnungstabelle von der Indexspalte zum tatsächlichen Datensatz. Wenn der Benutzer die Daten mit student_id 12022 finden muss, findet das System zuerst den Datensatz im Index student_id, dann direkt die Datenzeile über die Zuordnungstabelle und gibt die Datenzeile zurück. Da die Geschwindigkeit beim Scannen von Indizes im Allgemeinen viel höher ist als die Geschwindigkeit beim Scannen tatsächlicher Datenzeilen, kann die Verwendung von Indizes die Effizienz der Datenbank erheblich verbessern.

Kurz gesagt: Ohne die Verwendung eines Index muss MySQL die gesamte Tabelle lesen, beginnend mit dem ersten Datensatz, bis die relevanten Zeilen gefunden werden. Je größer die Tabelle, desto länger dauert die Abfrage der Daten. Wenn die abgefragte Spalte in der Tabelle über einen Index verfügt, kann MySQL schnell an einen Ort zum Durchsuchen der Datendatei gelangen, ohne sich alle Daten ansehen zu müssen, was viel Zeit spart.

Klassifizierung von MYSQL-Indizes

1. Gewöhnlicher Index und eindeutiger Index

• Gewöhnlicher Index: Der grundlegende Indextyp in MySQL, der das Einfügen doppelter Werte und Nullwerte in die Spalten ermöglicht die den Index definieren

• Eindeutiger Index: Der Wert der Indexspalte muss eindeutig sein, aber Nullwerte sind zulässig

  • Wenn es sich um einen kombinierten Index handelt, muss die Kombination der Spaltenwerte eindeutig sein
  • Der Primärschlüsselindex ist ein spezieller eindeutiger Index und Nullwerte sind nicht zulässig

2 Einspaltiger Index und kombinierter Index

• Einspaltiger Index: Ein Index enthält nur eine einzelne Spalte und a Die Tabelle kann mehrere einspaltige Indizes haben
• Kombinierter Index: Ein Index, der für eine Kombination mehrerer Felder der Tabelle erstellt wird
  • Nur Der Index wird nur verwendet, wenn die linken Felder dieser Felder in den Abfragebedingungen verwendet werden (Präfix ganz links). Prinzip)

3. Volltextindex

• Der Typ des Volltextindex ist Volltext
• in der Spalte, die den Index definiert. Unterstützt die Volltextsuche von Werten und ermöglicht das Einfügen doppelter Werte und Nullwerte in diesen Indexspalten
• Volltextindizes können für Spalten vom Typ char, varchar und Text erstellt werden

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• Der Spatial-Index ist ein Index, der für Felder räumlicher Datentypen erstellt wird.

• Es gibt in MySQL vier räumliche Datentypen, nämlich Geometrie, Punkt, Linienfolge und Polygon.

• MySQL verwendet zum Erweitern das Schlüsselwort Spatial um einen räumlichen Index mit einer Syntax zu erstellen, die der Erstellung eines regulären Index ähnelt.

• Erstellen Sie eine räumliche Indexspalte, die keine Nullwerte zulässt und nur in MyISAM-Tabellen erstellt werden kann.

5. Präfixindex

• Beim Erstellen eines Indexes für Spalten vom Typ char, varchar und text können Sie die Länge der Indexspalte angeben

Datenstruktur des MySQL-Index

Daten von Die Struktur des MySQL-Index kann in zwei Typen unterteilt werden: BTree und Hash, und BTree kann in BTree und B+Tree unterteilt werden.

Hash: Verwenden Sie die Hash-Tabelle zum Speichern von Daten, der Schlüssel speichert Indexspalten und der Wert speichert Zeilendatensätze oder Zeilenfestplattenadressen.

Hash unterstützt nur Gleichwertabfragen („=“, „IN“, „“) und keine Bereichsabfragen (der Grund dafür ist, dass zwischen den einzelnen Schlüsseln der Hash-Abfrage keine Verbindung besteht). Es ist sehr effizient und die Zeitkomplexität beträgt O(1).

BTree: Gehört zu einem Multi-Fork-Baum, auch bekannt als Multi-Way-Balanced-Suchbaum.

Eigenschaften:

• Die Knoten von BTree speichern mehrere Elemente (Schlüsselwert – Daten/Adresse der untergeordneten Knoten).
• Die Schlüsselwerte der BTree-Knoten sind in nicht absteigender Reihenfolge angeordnet.
• Alle Blattknoten von BTree sind befindet sich in derselben Ebene (mit derselben Tiefe)

Abfrageprozess, zum Beispiel: Wählen Sie * aus der Tabelle mit der ID = 6;

Mängel von BTree:

• unterstützt keine schnelle Suche nach Bereichsabfragen (jede Abfrage muss erneut vom Stammknoten aus gestartet werden)
• Das Speichern von Daten auf allen Knoten führt zu einer verstreuten Datenspeicherung auf der Festplatte und einer verringerten Abfrageeffizienz

B+Tree: Auf der Basis von BTree wurde BTree erstellt Optimiert: Nur Blattknoten werden gespeichert Schlüsselwert – Daten, Nicht-Blattknoten speichern nur Schlüsselwerte und Adressen von untergeordneten Blattknoten werden mithilfe bidirektionaler Zeiger verbunden, um eine bidirektionale geordnete verknüpfte Liste zu bilden.

Gleichwertabfrage, zum Beispiel: Wählen Sie * aus der Tabelle mit der ID = 8;

Bereichsabfrage, zum Beispiel: Wählen Sie * aus der Tabelle mit der ID zwischen 8 und 22;

B+ Baumvorteile:

• Gewährleistet eine schnelle Suche nach äquivalenten Abfragen und Bereichsabfragen
• Ein einzelner Knoten speichert mehr Elemente, wodurch die Anzahl der E/A-Abfragen reduziert wird

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