本來標題是“03-MySQL優化系列之後-看透索引本質，理清B-tree和B+tree”,但是發現居然是“零推薦”，其他技術含量一般的文章，反而推薦好幾千，試試換換標題看看推薦量有沒有變化。
我們常常聽說，要提高數據庫的查詢速度，就要添加索引，可是細想以下三個問題，你是否能講清楚？
1，索引究竟是什麼？
2，為什麼索引可以提高查詢效率？
3，既然索引這麼好，那麼我所有的字段都加索引好了，這樣不就世界都美好了嗎？
搞清楚這三個問題，基本上你對索引的認識就差不多了，閱讀完本文，相信你對三個問題會非常清晰。
下面，我們一一來探索交流。
1，什麼是索引
你可能常見的說法是，索引是指一本書的目錄，其實這是一種近似的說法，但不是十分準確。
確切來說，索引是存儲引擎用於快速找到記錄的一種數據結構，是對查詢性能優化最有效的手段。
2，索引到底是一種什麼樣的數據結構？為什麼可以提高查詢效率？
MySQL索引的底層數據結構，主要有兩種，一種是B+tree，一種是哈希。
3，那兩種數據結構，我們究竟採用哪種？
其實從定位來說，哈希完勝B+tree，因為哈希的時間複雜度是O(1)，但是我們的業務系統開發場景中，更多是這樣的情況，比如where id>10或者where age>18等等，大家會發現，此類方式，更多是一種範圍查找，而這個就是哈希的軟肋，因為哈希的前後數據並沒有順序性，是採用散列的方式進行分佈，所以哈希雖好，但是根據業務系統開發的需要，我們更多采用的是B+tree的數據結構。
你可能又聽說過B-tree，那麼B-tree和B+tree又有什麼差異？下面從B+tree的演變歷史來說起
4，B+tree的演變歷史
4.1 演變路線圖
二叉樹---》平衡二叉樹---》B-tree---》B+tree
下面，我們以同樣存放進1-9的數據為例，來看他們有什麼差異
4.2 二叉樹
二叉樹，是每個節點最多有兩個子節點，是一種左中右的數據結構。
存放1-9之後的結構如下：
這就是二叉樹可能會存在的問題，數據一邊倒，而這樣就發揮不了二叉樹搜索的優勢，於是就有了平衡二叉樹
4.3 平衡二叉樹
平衡二叉樹，它要求左右兩個子樹的高度差不能超過1，並且左右子樹都是一顆平衡二叉樹。
跟二叉樹的最大差別在於，會通過左旋轉或右旋轉來保證整棵二叉樹的平衡。
那麼採用平衡二叉樹，存儲的數據結構如下：
那麼平衡二叉樹，看著已經挺完美了，又有什麼問題？
隨著數據量的增加，這顆平衡二叉樹的深度也會遞增，而在索引樹進行查找時，隨著深度的遞增，跟IO交互的次數也會遞增，那麼性能也會下降，所以解決的辦法在哪？
沒錯，就是在一樣的數據量的情況下，減少數的深度。如何做到？
如果你想到了，真的很不錯，就是將平衡二叉樹變為多叉查找樹，這就是我們要講的B-tree
4.4 B-tree
採用B-tree結構，存儲的數據應該是這樣的，很明顯，層次變少了，這樣就減少了我們跟IO交互的次數
但是，這就完美了嗎？
還是不夠，我們再來認識B-tree的升級版B+tree
4.5 B+tree
B+tree，也稱多路搜索樹，他們最大的區別是，B+tree所有的數據都保存在葉子節點上，節點按照大小進行排序，結構圖如下：
4.6 結論
所以，最終MySQL採用的是B+tree的數據結構，看完以上的分析，你應該已經清晰知道索引是一種什麼樣的數據結構，為什麼可以提高搜索效率了。
4.7 衍生，聚集索引和非聚集索引
在MySQL裡面，還存在，一個聚集索引和非聚集索引，他們都是指B+tree的一種具體表現，那麼有什麼區別？
4.7.1 聚集索引
MySQL無法主動創建聚集索引，InnoDB存儲引擎會將我們的主鍵作為聚集索引。如果沒有定義主鍵，則InnoDB會選擇一個唯一的非空索引代替。如果沒有這樣的索引，則InnoDB會為該表生成一個rowid做為主鍵。
聚集索引的葉子節點存放表中所有的行數據信息，這樣找到索引就找到了數據，而不用繼續查詢，這就是為什麼以id主鍵查找數據，速度相比其他索引字段查找快的原因。
效果圖如下：（偷了懶，我只是畫了兩個作為代表）
4.7.2 非聚集索引
我們創建的索引都屬於非聚集索引，葉子節點只存放自身的鍵值和主鍵的值，葉子節點並不包含所在行的數據記錄。
比如，我們為name創建了索引，那麼它就是非聚集索引。如果我們的查詢語句，是這樣
select name from sys_user where name='feng';
那麼，這個時候，使用的是覆蓋索引，即索引樹的數據就可以滿足我們的查詢需要。
而如果，這麼寫
select name,age,phone from sys_user where name='feng';
那麼，由於非聚集索引本身沒有包含行的數據，所以還需要根據自身保存的主鍵值，找到聚集索引樹，然後再得到行數據，所以這種情況下，相比直接按主鍵查找效率會低。
下面，給大家留兩個思考題：
1，索引的優點是提高查詢效率，那麼缺點是什麼？
2，UUID具有唯一性的特點，那麼是否合適作為主鍵？
希望對你有所幫助。
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