在我們?nèi)粘ｉ_發(fā)中，針對mysql的sql優(yōu)化，最簡單、最常用的方式就是為查詢條件加索引。那么為什么加個(gè)索引，sql的性能就能有明顯的提升呢？這是因?yàn)獒槍]有索引的sql語句，查詢是在磁盤中全表掃描過濾的，我們知道計(jì)算機(jī)中磁盤性能是最低的，相對于CPU和內(nèi)存來說，慢的可不是一點(diǎn)半點(diǎn)。那么索引中是怎么查詢過濾的呢？索引中其實(shí)是采用了B+樹的方式，在內(nèi)存中過濾完數(shù)據(jù)之后，才到磁盤中獲取具體的數(shù)據(jù)，相對于在磁盤中過濾來說，性能當(dāng)然會(huì)提高很多。我們來看一下具體的索引過濾方式。

mysql索引

mysql中的不同存儲(chǔ)引擎的存儲(chǔ)方式是不同的，例如，在InnoDB引擎中使用的是聚簇索引，myISAM使用的是非聚簇索引。關(guān)于聚簇索引和非聚簇索引的區(qū)別我們后面會(huì)說到，這里主要說一下InnoDB中的索引。InnoDB索引類型有很多，大致分為兩大類，一種是主鍵索引，一種是普通索引。之所以分為這兩種，是因?yàn)樗麄冊诓樵冞^濾的過程中不太一樣。其他的索引后面會(huì)講到。

普通索引

如上圖所示，我們看到在普通索引中，索引是以B+樹的形式存儲(chǔ)的，先大概介紹下B+樹。B+樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以存儲(chǔ)多個(gè)元素，所有的中間節(jié)點(diǎn)元素都同時(shí)存在于子節(jié)點(diǎn)，在子節(jié)點(diǎn)元素中是最大（或最小）元素(如圖中的2就是這樣)。B+樹中的每個(gè)元素不保存數(shù)據(jù)指針，只用來索引，所有數(shù)據(jù)指針都保存在葉子節(jié)點(diǎn)，同時(shí)葉子節(jié)點(diǎn)是以鏈表的形式存儲(chǔ)的。在上圖中我們可以看出B+樹范圍查詢，只需要查詢到范圍初始最小節(jié)點(diǎn)的位置，然后在鏈表中遍歷到最大節(jié)點(diǎn)的位置，即可拿到范圍數(shù)據(jù)。具體B+樹流程在這不做詳解，感興趣的可以自行看下資料。

所以使用B+樹的優(yōu)點(diǎn)在于，所有的中間節(jié)點(diǎn)都是存儲(chǔ)的索引，只有葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)的指針，所以，所以磁盤頁中可以存儲(chǔ)更多的節(jié)點(diǎn)元素，也就是說可以讓樹的高度變得更低，來減少IO的次數(shù)。另外因?yàn)锽+樹每次都要查詢到葉子節(jié)點(diǎn)來獲取指針，所以B+樹是穩(wěn)定查找。

我們了解完B+樹之后，可以看到普通索引中的存儲(chǔ)方式跟B+樹中不同的是，它的葉子節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的是主鍵id。拿到主鍵之后需要再去主鍵的B+樹中獲取到具體的數(shù)據(jù)信息，這個(gè)過程我們稱之為回表。從這里我們也可以看出，主鍵索引和普通索引的區(qū)別就在于不需要回表。如上圖。

為什么要遵守最左前綴原則

經(jīng)過上面的分析之后，我們就不難理解為什么要準(zhǔn)守最左前綴原則了。比如在聯(lián)合索引的情況下，有name 、age 、sex三個(gè)字段的聯(lián)合索引，為了大家好理解，我簡單畫了下圖。

在上圖中，因?yàn)槲覀兪莕ame、age、sex的組合索引，所以每一個(gè)name、age、sex是一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這個(gè)時(shí)候的排序方式就變成了從name開始排序，name排序完成的情況下再依次講age、sex進(jìn)行排序。比如是 2 、8 、5為一個(gè)組合，5 、 3 、2為一個(gè)組合，3 、 6 、5為一個(gè)組合，這幾個(gè)組合是怎么排序的呢？他們的排序順序?yàn)?2 、8 、5 --> 3 、6 、5 --> 5 、3 、2。這個(gè)時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)其實(shí)它是首先按照第一個(gè)字段排序的，在保證第一個(gè)字段有序的情況下，再依次對后面的字段進(jìn)行排序。

也就是說在創(chuàng)建聯(lián)合索引(a,b,c)的時(shí)候，只用（a，c）查的話，只能用到a的索引，無法用到c的索引，因?yàn)槁?lián)合索引的B+樹，首先是根據(jù)a來排序的，也就是說a是絕對有序的，b,c基本上是無序的。

總結(jié)

我們先解答開篇，之所以加了索引之后sql語句的效率會(huì)提高，是因?yàn)樗饕牡讓訑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是B+樹。B+樹的中間節(jié)點(diǎn)都是存儲(chǔ)的索引，只有葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)的指針(普通索引是存儲(chǔ)的id)，所以，所以磁盤頁中可以存儲(chǔ)更多的節(jié)點(diǎn)元素，也就是說可以讓樹的高度變得更低，來減少IO的次數(shù)。

另外我們還知道了innodb使用的是聚簇索引，myISAM使用的是非聚簇索引。

聚簇索引又分為主鍵索引和輔助索引，主鍵索引的B+樹中的葉子節(jié)點(diǎn)是直接存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。輔助索引的B+樹葉子節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的是主鍵id。非聚簇索引B+樹的葉子節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)的指針。

還有就是遵守最左前綴原則是因?yàn)?，B+樹中是從最左邊開始排序的，保證最左有序的情況下再依次對后面進(jìn)行排序。所以無論什么情況下最左都是有序的，要知道，B+樹本身就是需要有序才能成立，無序的數(shù)據(jù)是沒辦法獲取的哦！