MyISAM和InnoDB的索引在实现上的不同

 1 MyISAM只把索引载入内存，数据缓存依赖于操作系统，InnoDB把索引和数据都载入内存缓冲 ，在存放方面，

共享表空间:  某一个数据库的所有的表数据，索引文件全部放在一个文件中，默认这个共享表空间的文件路径在data目录下。 默认的文件名为:ibdata1  初始化为10M。

独占表空间:  每一个表都将会生成以独立的文件方式来进行存储，每一个表都有一个.frm表描述文件，还有一个.ibd文件。 其中这个文件包括了单独一个表的数据内容以及索引内容，默认情况下它的存储位置也是在表的位置之中。

2 MyISAM数据库中的数据是按照插入的顺序保存，在每个索引节点中保存对应的数据行的地址，理论上说主键索引和其他索引是一样的，InnoDB数据库中的数据和主键节点保存在一起，所有其他索引节点中保存的是主键索引的值。 

3 对于字符串索引，MyISAM默认采用增量保存，例如第一个索引值是'perform'，第二个索引的值是'performance', 在索引文件中第二个索引被保存为'7,ance'。这样能够减小索引的尺寸。 

4 MyISAM保存索引的状态信息在磁盘里，每次执行ANALYZE TABLE会更新这个信息。InnoDB则通过在启动的时候随机读取索引来估计索引的状态信息，所以Show Index的结果对于MyISAM是精准的，但对于InnoDB不是绝对精准。 

5 索引长期运行之后会产生碎片，一种碎片是一行数据被保存在不同的数据段，另一种是连续的表空间或行在磁盘上被分散地保存。对于MyISAM两种索引碎片都会出现，对于InnoDB只会出现后一种因为InnoDB不会把短行保存到不同的数据段。要消除索引碎片一种方法是OPTIMIZE TABLE,另一种方法是把数据重新倒入。 

针对MyISAM和InnoDB不同的索引结构，要注意以下几点： 

1 在InnoDB表中插入数据一定要尽可能按照主键增加的顺序，AUTO_INCREMENT最好，这样插入的速度最快 

2 因为InnoDB索引节点中保存的是主键的值，所以主键的值越简单越好 

3 对于InnoDB表，在查询的时候如果只需要查找索引列，就不要加入其它列，这样速度最快。 



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MyISAM引擎使用B+Tree作为索引结构，叶节点的data域存放的是数据记录的地址。下图是MyISAM索引的原理图：

这里设表一共有三列，假设我们以Col1为主键，则上图是一个MyISAM表的主索引（Primary key）示意。可以看出MyISAM的索引文件仅仅保存数据记录的地址。在MyISAM中，主索引和辅助索引（Secondary key）在结构上没有任何区别，只是主索引要求key是唯一的，而辅助索引的key可以重复。如果我们在Col2上建立一个辅助索引，则此索引的结构如下图所示：

 

同样也是一颗B+Tree，data域保存数据记录的地址。因此，MyISAM中索引检索的算法为首先按照B+Tree搜索算法搜索索引，如果指定的Key存在，则取出其data域的值，然后以data域的值为地址，读取相应数据记录。

MyISAM的索引方式也叫做“非聚集”的，之所以这么称呼是为了与InnoDB的聚集索引区分。

 
InnoDB索引实现

虽然InnoDB也使用B+Tree作为索引结构，但具体实现方式却与MyISAM截然不同。

第一个重大区别是InnoDB的数据文件本身就是索引文件。从上文知道，MyISAM索引文件和数据文件是分离的，索引文件仅保存数据记录的地址。而在InnoDB中，表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构，这棵树的叶节点data域保存了完整的数据记录。这个索引的key是数据表的主键，因此InnoDB表数据文件本身就是主索引。

上图是InnoDB主索引（同时也是数据文件）的示意图，可以看到叶节点包含了完整的数据记录。这种索引叫做聚集索引。因为InnoDB的数据文件本身要按主键聚集，所以InnoDB要求表必须有主键（MyISAM可以没有），如果没有显式指定，则MySQL系统会自动选择一个可以唯一标识数据记录的列作为主键，如果不存在这种列，则MySQL自动为InnoDB表生成一个隐含字段作为主键，这个字段长度为6个字节，类型为长整形。
 

第二个与MyISAM索引的不同是InnoDB的辅助索引data域存储相应记录主键的值而不是地址。换句话说，InnoDB的所有辅助索引都引用主键作为data域。例如，下图为定义在Col3上的一个辅助索引：

这里以英文字符的ASCII码作为比较准则。聚集索引这种实现方式使得按主键的搜索十分高效，但是辅助索引搜索需要检索两遍索引：首先检索辅助索引获得主键，然后用主键到主索引中检索获得记录。
 

了解不同存储引擎的索引实现方式对于正确使用和优化索引都非常有帮助，例如知道了InnoDB的索引实现后，就很容易明白为什么不建议使用过长的字段作为主键，因为所有辅助索引都引用主索引，过长的主索引会令辅助索引变得过大。再例如，用非单调的字段作为主键在InnoDB中不是个好主意，因为InnoDB数据文件本身是一颗B+Tree，非单调的主键会造成在插入新记录时数据文件为了维持B+Tree的特性而频繁的分裂调整，十分低效，而使用自增字段作为主键则是一个很好的选择。

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