联合索引的实现原理和底层结构

  • 联合索引的定义
  • 工作原理
  • 底层结构
  • 总结

联合索引的定义

联合索引（Composite Index）是指在数据库中创建的基于多个列的索引。它的作用是提高多个列上的查询效率，以减少数据库的读取和搜索时间。联合索引的实现和底层结构与具体的数据库管理系统（DBMS）有关。

工作原理

  1. 联合索引使用多个列的组合作为索引键，按照指定的列顺序进行排序和存储。这意味着在查询时，可以根据索引的第一个列进行快速筛选，然后使用其他列进行进一步的筛选。
  2. 联合索引的查询效率通常比单列索引高，特别是当查询条件涉及到多个列的组合时，可以更快地定位到匹配的行。

底层结构

  1. 大多数数据库管理系统使用B树（B-Tree）或B+树（B+Tree）作为联合索引的底层结构。这些树结构对索引列进行排序和存储，提供高效的数据检索和维护操作。
  2. 在B树或B+树中，每个节点包含多个索引键和对应的指针。树的根节点是整个索引的入口点，它包含所有索引的最左边的键值和对应的指针。根据节点中的键值，可以按照顺序逐级访问子节点，最终到达叶子节点。
  3. 叶子节点存储了完整的索引键和对应的指针，这些指针指向实际存储数据的位置。叶子节点之间通过指针链接形成一个有序链表，使得范围查询更加高效。

总结

联合索引使用多个列的组合作为索引键，基于B树或B+树的底层结构进行排序和存储。这种结构能够快速定位和筛选符合查询条件的数据行，提高数据库查询的效率。