MySQL聚簇索引和非聚簇索引
聚簇索引(Clustered Index)和非聚簇索引(Non-Clustered Index)是数据库中常用的两种索引类型,它们在数据存储和检索方式上有显著的区别。
一、聚簇索引(Clustered Index)
聚簇索引是数据表中的一种索引方式,数据行的存储顺序与索引的顺序一致。即数据表的记录会按照聚簇索引的顺序进行物理存储。
1.聚簇索引的特点
(1)物理排序
在聚簇索引中,数据的存储顺序是根据索引的顺序来决定的,即数据行本身被按照聚簇索引的顺序排列在磁盘上。
(2)主键索引
聚簇索引通常是基于主键创建的,如果创建了一个表并指定了主键,数据库会自动将这个主键列作为聚簇索引。
(3)唯一性
因为表中的数据只能按一种顺序存储,所以每个表只能有一个聚簇索引。
(4)数据访问
对于通过聚簇索引查找的数据(范围查询),查询速度通常较快,因为数据已按索引顺序物理排列,因此不需要额外的查找过程。
(5)修改开销
当插入、更新或删除数据时,如果这些操作导致表的物理顺序发生变化,可能需要重新组织整个数据表,这会引入一定的开销。
2.聚簇索引的创建
手动为某个表的列(通常是主键)创建聚簇索引时,数据库会按照这个列的顺序重新排列表中的数据行。
-- 创建一个聚簇索引 CREATE CLUSTERED INDEX idx_name ON table_name(column_name); |
3.聚簇索引的优点
(1)查询速度快
由于数据存储顺序与索引顺序一致,对于按照聚簇索引查询的操作,数据库不需要进行额外的磁盘查找,可以更高效地读取数据。
(2)适用于范围查询
聚簇索引非常适合进行范围查询,因为数据是按索引顺序存储的。
4.聚簇索引的缺点
(1)插入、更新、删除开销大
当对包含聚簇索引的表执行插入、更新或删除操作时,如果需要改变数据的物理顺序,可能会导致全表的重排,增加开销。
5.聚簇索引的总结
聚簇索引是数据库中的一种特殊索引类型,它使得数据的存储顺序与索引的顺序保持一致,具有较高的查询效率,特别适用于范围查询。但由于表中只能有一个聚簇索引,并且在插入、更新、删除时可能会带来较大的性能开销,因此在选择是否创建聚簇索引时需要考虑表的查询和操作特点。
二、非聚簇索引(Non-Clustered Index)
非聚簇索引是一个独立的索引结构,索引和数据存储是分开的。非聚簇索引的叶子节点存储的是数据行的指针(即数据的物理地址),而不是数据本身。
1.特点
(1)数据和索引分离
非聚簇索引存储的是索引项(包括索引列的值和指向数据行的指针),并不直接存储数据行本身。数据行可以按照任何顺序存储,索引和数据之间通过指针来关联。
(2)多个索引
一个表可以创建多个非聚簇索引,因为数据存储的顺序不受限。相对于聚簇索引,非聚簇索引提供了更大的灵活性。
(3)索引结构
非聚簇索引通常采用类似 B+ 树 的结构,索引记录包含索引列的值及指向实际数据行的指针,指针指向数据表中实际的存储位置。
(4)查询效率
非聚簇索引在查询时需要通过索引找到指针,再通过指针访问数据行,因此相较于聚簇索引,查询效率稍低,尤其是当查询列和数据列不完全匹配时。
(5)维护成本低
由于非聚簇索引不会重新排序数据行,它的维护相对较简单,因此在进行插入、更新和删除操作时,非聚簇索引的开销较小。
2.非聚簇索引的创建
在数据库中,我们可以通过创建非聚簇索引来加速特定列的查询。非聚簇索引创建时,会为指定的列建立一个独立的索引结构。
-- 创建一个非聚簇索引 CREATE NONCLUSTERED INDEX idx_name ON table_name(column_name); |
3. 非聚簇索引的优点
(1)多个索引
一个表可以有多个非聚簇索引,这样可以对多个列进行索引,优化不同查询条件的查询性能。
(2)查询灵活性
对于某些查询,不需要重新组织表中的数据,只要使用现有的非聚簇索引即可。
(3)插入、更新操作性能较好
非聚簇索引的创建不会影响数据行的存储顺序,因此对插入、更新操作的影响较小。
4. 非聚簇索引的缺点
(1)查询速度较慢
因为非聚簇索引包含了数据行的指针,所以在查询时,需要通过索引找到指针,再根据指针访问实际数据行,可能增加查询的成本。
(2)需要额外存储空间
每个非聚簇索引都会存储一个独立的索引结构,这会占用额外的存储空间。
6.聚簇索引的总结
非聚簇索引通过提供独立的索引结构,使得对多个列的查询更为灵活。它适用于需要对多个查询条件进行优化的场景,并且对于插入、更新和删除操作的开销较小。然而,非聚簇索引的查询速度相对较慢,因为它需要额外的指针访问数据行。在实际应用中,选择是否使用非聚簇索引,需要根据查询需求、性能考虑以及数据库的存储情况来做决定。
三、非聚簇索引与聚簇索引的区别
四、总结
聚簇索引决定了数据的物理存储顺序,而非聚簇索引只是一个指向数据位置的指针,存储顺序与数据无关。聚簇索引适合于需要高效范围查询的场景。聚簇索引适合对多个不同字段进行查询的场景。
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