Mysql索引面试常见问题

比眉伴天荒 2023-07-17 02:40 46阅读 0赞

1、索引的基本概念

> 1）什么是索引  
> 索引就是排好序的数据结构，使用的数据结构是B+Tree  
> 2）常见的索引实现方式有哪几种  
> 一般索引的实现方式有Hash、B+Tree（最常用）  
> 3）索引的实现级别是表级别还是数据库级  
> 表级，在创建表时，可以设置索引的类型

2、索引为什么使用B+Tree而不使用其他的数据结构

> 1）二叉树
> 
>  *  优点：一般情况下，查询的时间复杂度为log(n)，这种情况下，查询效率较优（不考虑大数据量的情况）
>  *  缺点：极端情况，单边插入，导致二叉树只有一个分支，查询时间复杂度为n  
>     ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d3el82OTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70]
> 
> 2）红黑树
> 
>  *  优点：红黑树，也可以称为优化之后的平衡二叉树，虽然可以避免单个分支深度过大的情况
>  *  缺点：但是当数据量过大时，由于红黑树的度为2，这样会导致深度过大。sql查询最耗时的是在执行IO时，如果深度过大频繁的进行IO，反而违背了我们使用索引的初衷
> 
> 3）BTree
> 
>  *  特点：每个节点中的数据大约15/16时会自动分裂，调整树的结构；叶节点就要有相同的深度，左子树跟右子树的深度相同 ；叶节点的指针为空（叶子节点不存储指针）；节点中的数据key从左到右递增排列
>  *  优点：弥补了在大数据量的情况下深度过大的情况，相同的数据量只需要更少的层，相同深度的树可以存储更多的数据
>  *  缺点：不适合范围查询，范围查询每次仍然需要重新从根节点重新开始查询
> 
> 4）B+Tree
> 
>  *  特点：非叶子节点不存储data,只存储key，可以增加度（**一般会超过100，因此h一般在3~5之间。在从硬盘中向内存中读取数据时，一般都是以页为单位，一页的大小为4kb，因此B+Tree的度一般为4kb/单个节点的大小，并且B+Tree的非叶子节点只存储Key值，这样在一页中可以存储更多的key，一般情况下B+Tree的度都会超过100**）；叶子节点不存储指针；顺序方位指针，提高区间访问的性能
>  *  优点：由于叶子节点中有指向下个节点的指针，因此在进行范围查询的时候效率较高

3、聚集索引和非聚集索引有什么区别

> 1）MyISAM索引实现（非聚集）如下图所示：  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d3el82OTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
> 特点：
> 
>  *  主键索引和非主键索引的查询方式都是一样的，因此在查找的时候首先通过聚集索引找到对应的指针，然后在从数据表中找到对应的数据 ；
>  *  索引文件和数据文件是分离的（存储的时候有三个文件）
> 
> 2）innodb索引实现（使用的最多）聚集索引  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d3el82OTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
> 特点：
> 
>  *  索引和数据放在一起叫做聚集索引 存储的文件只有两个
>  *  主键索引和非主键索引存储结构不相同

4、innodb的为什么必须要有主键

>  *  innodb中数据格式就是按照主键去组织的，如果在没有维护主键，那默认的主键是ID innodb推荐的主键是自增的主键
>  *

5、 使用uuid当做主键缺点：

>  *  比较占内存
>  *  比较效率较低
>  *  使用uuid只能把数据插入到后面

根据加载的原则，会将当前页的数据load到内存中 数据文件本身就是索引文件 表数据文件本身就是按照B+tree组织的一个索引文件 聚集索引-叶子节点包含了完整的数据记录

> 为什么InnoDB表必须有主键，并且推荐使用整形的自增主键 为什么非主键索引结构叶子节点存储的是主键值（一致性和节省存储空间） 关键点： 主键索引中的叶子节点，存储的是整行的数据 非主键索引（辅助索引）中存储的是主键值

6、联合索引的底层数据结构长什么样

> 当前的索引有三个字段，emp\_no,title,from\_data  
> ![在这里插入图片描述][20210130222222218.png]  
> 那么在数据库中的结构就是如下所示，在进行比教时，是一次以此进行比较，比如如果插入数据为10003， 此时先与100  
> 202进行比较，然后再用第二个字段与Saff字段比较，以此往后进行……  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d3el82OTAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

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