2.MySQL面试题之索引
1. 为什么索引要用 B+树来实现呢，而不是 B 树？
MySQL 选择使用 B+ 树来实现索引，而不是 B 树，主要是基于以下几个原因：
1.1 数据存储和访问效率
- B 树：在 B 树中，数据和索引都存储在每个节点中。这意味着在进行范围查询时，可能需要访问大量节点，因为数据分散在不同的节点中。
- B+ 树：在 B+ 树中，所有数据都存储在叶子节点中，内部节点只存储索引。这使得范围查询更加高效，因为只需遍历叶子节点即可。此外，叶子节点通过链表相连，可以顺序访问，进一步提高了范围查询的效率。
1.2 磁盘 I/O 性能
- B 树：由于数据和索引混合存储，节点的大小不一致，导致磁盘页的利用率不高，增加了磁盘 I/O 操作的次数。
- B+ 树：所有叶子节点在同一层，且节点大小一致，磁盘页利用率更高，减少了磁盘 I/O 操作次数。内部节点只存储索引，节点更小，可以在一次磁盘 I/O 操作中加载更多的索引，提高了查询效率。
1.3 更高的平衡性和稳定性
- B 树：由于数据和索引混合存储，插入和删除操作可能导致频繁的节点分裂和合并，影响树的平衡性。
- B+ 树：数据只存储在叶子节点，插入和删除操作只影响叶子节点，内部节点只存储索引，减少了节点分裂和合并的频率，保持了树的平衡性和稳定性。
1.4 更高的查询性能
- B 树：在进行等值查询时，需要逐层查找，直到找到目标节点。
- B+ 树：由于内部节点只存储索引，查询路径更短，查询性能更高。对于范围查询，只需遍历叶子节点，进一步提高了查询效率。
1.5 更好的内存利用率
- B 树：节点大小不一致，内存利用率较低。
- B+ 树：节点大小一致，内存利用率更高，可以在内存中存储更多的索引，提高查询效率。
2. MySQL 中有哪些类型的索引？
- 主键索引（Primary Key）
- 唯一索引（Unique Key）
- 普通索引（Index）
- 全文索引（Fulltext Index）
- 组合索引（Composite Index）
下面我们分别来介绍下各个索引的用法、作用、使用场景。
首先，我们创建一个示例表 employees，包含员工的 id、name、department 和 salary 字段。
CREATE TABLE employees (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,name VARCHAR(50),department VARCHAR(50),salary DECIMAL(10, 2)
);
2.1 普通索引
普通索引用于加速查询。我们在 name 列上创建一个普通索引：
CREATE INDEX idx_name ON employees(name);
2.2 唯一索引
唯一索引确保列中的所有值都是唯一的。我们在 department 列上创建一个唯一索引：
CREATE UNIQUE INDEX idx_department ON employees(department);
2.3 组合索引
组合索引用于加速多列组合查询。我们在 department 和 salary 列上创建一个组合索引：
CREATE INDEX idx_department_salary ON employees(department, salary);
2.4 使用索引进行查询
2.4.1 等值查询
SELECT * FROM employees WHERE name = 'John Doe';
索引 idx_name 会加速这个查询，因为它直接定位到 name 为 ‘John Doe’ 的记录。
2.4.2 范围查询
使用 salary 列上的索引进行范围查询：
SELECT * FROM employees WHERE salary > 50000;
如果 salary 列上有索引，这个查询会更快，因为索引可以快速定位到 salary 大于 50000 的记录。
2.4.3 组合索引查询
使用 department 和 salary 列上的组合索引进行查询：
SELECT * FROM employees WHERE department = 'Engineering' AND salary > 70000;
索引 idx_department_salary 会加速这个查询，因为它可以同时利用 department 和 salary 列上的索引。
2.5 查看索引
可以使用 SHOW INDEX 语句查看表上的索引：
SHOW INDEX FROM employees;
2.6 删除索引
可以使用 DROP INDEX 语句删除索引：
DROP INDEX idx_name ON employees;
2.7 执行计划分析
使用 EXPLAIN 语句分析查询的执行计划，查看索引的使用情况：
EXPLAIN SELECT * FROM employees WHERE name = 'John Doe';
3. 什么是聚簇索引和非聚簇索引？
- 聚簇索引：数据行的物理顺序与索引的逻辑顺序相同，主键索引通常是聚簇索引。
- 非聚簇索引：数据行的物理顺序与索引的逻辑顺序不同，其他类型的索引通常是非聚簇索引。