MySQL聚簇索引和非聚簇索引

MySQL中的索引是一種特殊的數據結構，它可以快速的查找資料庫中的記錄。聚簇索引和非聚簇索引是MySQL中最常見的兩種索引。本文將詳細闡述MySQL聚簇索引和非聚簇索引的原理、使用場景以及對性能的影響。

一、聚簇索引

1、定義：聚簇索引是按照數據表中記錄的物理存儲順序來創建的一種索引，即按照索引的列值對記錄進行排序，在同一個索引中包含全部數據。

2、原理：聚簇索引是將數據存儲在B+樹的葉子節點上，因此聚簇索引的查詢速度非常快。當表中有聚簇索引時，物理上相鄰的數據在B+樹上也會相鄰，因此可以最大限度地利用磁碟I/O來提高查詢速度。

3、使用場景：在以下情況下可以考慮使用聚簇索引：

（1）表中的某個列常常被用作範圍查詢或排序的條件；

（2）表中的某個列有頻繁的更新操作；

（3）表中的某個列有較高的唯一性，而且有頻繁的查詢操作。

4、代碼示例：

“`
CREATE TABLE `student` (
`id` INT(11) NOT NULL,
`name` CHAR(20) DEFAULT NULL,
`age` INT(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
INDEX `age` (`age`)
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
“`

上面的代碼中，`id`列是主鍵，因此自動創建了一個聚簇索引。而`age`列是非唯一的非聚簇索引。

二、非聚簇索引

1、定義：非聚簇索引又稱輔助索引，是按照索引列值排序後，將索引的列值和對應的記錄指針存放在一起，而不是把記錄放在索引的葉子節點上，因此每個索引都需要查找兩次才能獲取到需要的記錄。

2、原理：非聚簇索引是將數據存儲在另一個數據區域中，而不是聚簇索引的葉子節點上。當查詢使用了非聚簇索引時，首先會查找該索引，找到對應的行記錄後，再根據主鍵查找整行記錄。因此，使用非聚簇索引時，需要查找兩次才能獲取到需要的記錄，因此查詢速度比聚簇索引慢。

3、使用場景：在以下情況下可以考慮使用非聚簇索引：

（1）表中沒有主鍵或唯一鍵；

（2）表中的主鍵或唯一鍵在查詢中沒有使用；

（3）表中的列有頻繁的更新操作，而且數據不是按照主鍵順序的。

4、代碼示例：

“`
CREATE TABLE `student` (
`id` INT(11) NOT NULL,
`name` CHAR(20) DEFAULT NULL,
`age` INT(11) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`),
INDEX `age` (`age`)
)ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
“`

上面的代碼中，`age`列是非唯一的非聚簇索引，因此使用該索引時需要查找兩次才能獲取到需要的記錄。

三、聚簇索引與非聚簇索引對性能的影響

1、聚簇索引對性能的影響：

（1）聚簇索引可以提高單行記錄的查詢速度，因為這種索引直接存儲在數據頁中。

（2）當增加、刪除和修改記錄時，由於相關數據在物理上相鄰，因此寫入的性能會略有提高。

（3）磁碟I/O利用率大幅度提高，因為數據存儲在數據頁上，查詢靜態數據塊時，磁碟I/O只要查找相關磁碟頁即可。

2、非聚簇索引對性能的影響：

（1）非聚簇索引查詢速度相對較慢，因為需要先查找到索引，再查找主鍵。

（2）當增加、刪除和修改記錄時，由於非聚簇索引和數據不在同一磁碟頁上，因此修改數據記錄需要涉及到非聚簇索引頁的修改。

（3）使用非聚簇索引時，需要查找兩次才能獲取到需要的記錄，因此查詢速度比聚簇索引慢。

四、總結

本文詳細闡述了MySQL聚簇索引和非聚簇索引的定義、原理、使用場景以及對性能的影響。在使用索引時需要根據實際情況綜合考慮，並進行適當的索引優化，以達到最佳的性能和效果。