作者：汤圆
个人博客： javalover.cc
前言
索引就好比书的目录，它的目的就是方便数据的快速查找；
通过索引可以直接定位到指定位置，而不用逐行去搜索；
目录
- 索引的常见模型
- 主键索引和非主键索引
- 自增主键
- 重建索引
正文
1. 索引的常见模型
常见的两种模型分别是：哈希表、B+树（InnoDB默认的索引模型）；
哈希表我们都知道，是以一种键值对(key-value)的方式进行存储数据；
存储时先将一个key哈希处理获取一个位置，然后将value存储到该位置；
如果该位置已经有值了，那么就链表处理；
B+树比较复杂，简单介绍下就是一种平衡多路查找树，是InnoDB引擎默认的索引模型；细节可以参考：Mysql索引BTree、B+Tree详细分解 - 简书 (jianshu.com)
下面我们用表格列一下两者的优缺点：
| 索引模型 | 哈希表 | B+树 |
|---|---|---|
| 优点 | 插入快（参考hashMap），适合等值查询 | 查询效率高 |
| 缺点 | 范围查询慢（因为内部是无序排列的） | 可能产生大量的随机IO |
2. 主键索引和非主键索引
- 主键索引：
主键索引在InnoDB中也叫做聚簇索引(clustered index)；
存储的是整行数据，这样通过主键索引查询数据时，可以直接返回整行数据；
一般都是把表的id字段作为主键索引；
比如：select * from t where id = 10;这里的id就是主键索引
- 非主键索引：
非主键索引在InnoDB中也叫做二级索引(secondary index)，普通索引;
存储的是主键ID值，这样通过非主键索引查询数据时，还需要回表进行查询数据；
一般是普通字段设置为非主键索引；
回表：就是通过非主键索引查询整行数据时，需要查询两次，第一次根据非主键索引获取主键ID值，第二次再根据主键ID去表中获取整行数据
比如：select * from t where k = 10;这里的k就是非主键索引
因为非主键索引需要回表操作，所以一般建议用主键索引进行查询
3. 自增主键
自增主键指的是：插入时不指定主键id的值，系统自动获取当前id最大值+1作为下一条记录的id值；
这个自增主键的优点有很多，比如：
- 性能好：因为自增主键都是有序排列，不存在页分裂的情况；
- 存储空间小：主键id一般为 int（4个字节）或者 bigint（8个字节），此时普通索引中存储主键的字节点就只需要4或8个字节即可；而如果是非自增主键（比如用户唯一的身份证号），那么普通索引中的字节点就会占用20字节；
因此一般都推荐用自增主键
当然也有例外的情况，比如有时候一个表只能设置一个索引，那么此时就可以将业务字段作为主键索引；
因为此时不存在其他索引，所以也就不用考虑其他索引的叶子节点大小问题（这里的其他索引就是普通索引，里面存放的是主键索引值）；
此时就可以避免查询时搜索两棵树（也就是前面提到的回表操作）。
4. 重建索引
重建索引，从字面上来理解，就是重新建立一个新的索引，使得旧的索引失效；
为啥要重建索引呢？
索引可能因为删除、页分裂等原因，导致数据页有空洞，此时重建索引会创建一个新的索引，并把数据按顺序插入，这样页面的利用率最高，索引更紧凑，更省空间
页分裂：就是本来一个数据页可以存储下的数据，被分裂到了多个数据页；
比如一个数据页只能存储1000个数据，这里假设它存储的数据是1～2000之间的奇数，顺序排列；
此时如果要插入一个数据1000，那么这个数据页就会裂开，将1000以后的数据单独分配一个数据页，此时旧的数据页存储1～999之间的奇数（尾部留下了空洞），新的数据页存储1000～2000之间的奇数（包括1000）；
那要怎么重建索引呢？
分情况；
如果只是普通索引，那么可以通过删除索引+新增索引来重建，命令为：
alter table T drop index k;
alter table T add index(k);
如果是普通索引+主键索引都需要重建，那么就不建议用删除+新建的方式来重建；
因为不管是删除还是新建，都会把整个表进行重建；
此时上面的普通索引的重建就白做了；
建议的做法是：直接更新整个表
alter table T engine = InnoDB;
总结
-
索引分为主键索引和非主键索引，非主键索引也叫做普通索引、聚簇索引；
通过非主键索引查询整行数据时需回表操作；
-
主键一般推荐自增，除非业务需要，才将业务字段设置为主键不自增；
-
索引的重建，是为了减少页分裂，增加页面的利用率；
如果只是重建非主键索引，则删除索引+新增索引就可以重建索引；
如果主键索引和非主键索引都要重建，则直接alter整个表；
