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B+树索引_建立b+树索引命令

建立b+树索引命令

B+树索引

InnoDB数据页的7个组成部分,知道了各个数据页可以组成一个双向链表,而每个数据页中的记录会按照主键值从小到大的顺序组成一个单向链表,每个数据页都会为存储在它里边儿的记录生成一个页目录,在通过主键查找某条记录的时候可以在页目录中使用二分法快速定位到对应的槽,然后再遍历该槽对应分组中的记录即可快速找到指定的记录

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没有索引的查找

由于我们并不能快速的定位到记录所在的页,所以只能从第一个页沿着双向链表一直往下找,在每一个页中根据我们刚刚唠叨过的查找方式去查找指定的记录。

索引

为了故事的顺利发展,我们先建一个表:
mysql> CREATE TABLE index_demo(
    ->     c1 INT,
    ->     c2 INT,
    ->     c3 CHAR(1),
    ->     PRIMARY KEY(c1)
    -> ) ROW_FORMAT = Compact;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8

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一个简单的索引方案

为了故事的顺利发展,我们这里需要做一个假设:假设我们的每个数据页最多能存放3条记录(实际上一个数据页非常大,可以存放下好多记录)。
有了这个假设之后我们向index_demo表插入3条记录:
mysql> INSERT INTO index_demo VALUES(1, 4, 'u'), (3, 9, 'd'), (5, 3, 'y');
Query OK, 3 rows affected (0.01 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

那么这些记录已经按照主键值的大小串联成一个单向链表了,如图所示:
在这里插入图片描述

从图中可以看出来,index_demo表中的3条记录都被插入到了编号为10的数据页中了。此时我们再来插入一条记录:
mysql> INSERT INTO index_demo VALUES(4, 4, 'a');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
  • 1
  • 2
  • 3

在这里插入图片描述
新分配的数据页编号可能并不是连续的,也就是说我们使用的这些页在存储空间里可能并不挨着。它们只是通过维护着上一个页和下一个页的编号而建立了链表关系。另外,页10中用户记录最大的主键值是5,而页28中有一条记录的主键值是4,因为5 > 4,所以这就不符合下一个数据页中用户记录的主键值必须大于上一个页中用户记录的主键值的要求,所以在插入主键值为4的记录的时候需要伴随着一次记录移动,也就是把主键值为5的记录移动到页28中,然后再把主键值为4的记录插入到页10中,这个过程的示意图如下:
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这个过程表明了在对页中的记录进行增删改操作的过程中,我们必须通过一些诸如记录移动的操作来始终保证这个状态一直成立:下一个数据页中用户记录的主键值必须大于上一个页中用户记录的主键值。这个过程我们也可以称为页分裂。

  • 给所有的页建立一个目录项。
    页由于数据页的编号可能并不是连续的,所以在向index_demo表中插入许多条记录后,可能是这样的效果:
    在这里插入图片描述

因为这些16KB的页在物理存储上可能并不挨着,所以如果想从这么多页中根据主键值快速定位某些记录所在的页,我们需要给它们做个目录,每个页对应一个目录项,每个目录项包括下边两个部分:

  • 页的用户记录中最小的主键值,我们用key来表示。
  • 页号,我们用page_no表示。

所以我们为上边几个页做好的目录就像这样子:
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我们只需要把几个目录项在物理存储器上连续存储,比如把他们放到一个数组里,就可以实现根据主键值快速查找某条记录的功能了

InnoDB中的索引方案

InnoDB的复用了之前存储用户记录的数据页来存储目录项,为了和用户记录做一下区分,我们把这些用来表示目录项的记录称为目录项记录。那InnoDB怎么区分一条记录是普通的用户记录还是目录项记录呢?别忘了记录头信息里的record_type属性,它的各个取值代表的意思如下:

  • 0:普通的用户记录
  • 1:目录项记录
  • 2:最小记录
  • 3:最大记录

在这里插入图片描述

再次强调一遍目录项记录和普通的用户记录的不同点

  • 目录项记录
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