一、索引原理

　　1，什么是索引？

　　索引在MySQL中也叫‘键’或者‘key’，是存储引擎用于快速找到记录的一种数据结构。索引对于良好的性能非常关键，尤其是当表中的数据量越来越大时，索引对于性能的影响愈发重要，减少IO次数，加快查询。

　　2，索引的数据结构：b+树

　　上图就是一个b+树的数据结构，我们的InnoDB索引的数据就是以这种结构存放的。比如说我们要查找29，首先会把磁盘块1加载到内存，发生一次IO，发现29在17和35 中间，就锁定磁盘块中的p2指向的磁盘模块3，然后把磁盘块3加载到内存，发生第二次IO，发现29在26和30之间，就锁定磁盘块3中p2指向的磁盘块8，然后把磁盘块8加载到内存，发生第三次IO，此时和29相比，有一值等于29，从而就找到了29。这样的b+树可以表示上百万的数据，如果上百万的数据查找也只需要三次IO，那么性能提高是非常大的，如果没有索引，每次数据项都要发生一次IO，总共需要上百万次的IO，得花多少时间。

　　3，b+树的性质

　　3.1 索引字段要尽量的小

　　通过上面的例子来看，基本上是b+树的层级高度决定了IO的次数，也决定了查询的效率，所以，要提高效率就应该减少b+树的高度。对于每个磁盘块所能存放的数据量是有限的。假设当前的所有数据大小为N，每个磁盘能存放某个数据的个数为m=磁盘块的大小/每个数据的大小，则高度为h=log（m+1）N，当数据一定时，m越大，h就越小。说明每个数据越小，高度越低，IO次数就越少，效率就更高。所以我们在建立索引的时候喜欢用id字段，而不是name字段，数字类型肯定比char类型占的空间小嘛。

　　3.2 索引的最左匹配原则特性

　　查询数据是从数据块的左边开始匹配，再匹配右边的。

　　二、聚集索引与辅助索引

　　数据库中的b+树索引可以分为聚集索引和辅助索引

　　相同点：其内部都是b+树的形式，叶子节点都存放着数据

　　不同点：聚集索引存放的是一整行所有数据，而辅助索引只存放索引字段的数据+主键

　　1，聚集索引

#InnoDB存储引擎表示索引组织表，即表中数据按照主键顺序存放。而聚集索引（clustered index）就是按照每张表的主键构造一棵B+树，同时叶子结点存放的即为整张表的行记录数据，也将聚集索引的叶子结点称为数据页。聚集索引的这个特性决定了索引组织表中数据也是索引的一部分。
同B+树数据结构一样，每个数据页都通过一个双向链表来进行链接。
    
#如果未定义主键，MySQL取第一个唯一索引（unique）而且只含非空列（NOT NULL）作为主键，InnoDB使用它作为聚簇索引。
    
#如果没有这样的列，InnoDB就自己产生一个这样的ID值，它有六个字节，而且是隐藏的，使其作为聚簇索引。

#由于实际的数据页只能按照一棵B+树进行排序，因此每张表只能拥有一个聚集索引。在多少情况下，查询优化器倾向于采用聚集索引。因为聚集索引能够在B+树索引的叶子节点上直接找到数据。此外由于定义了数据的逻辑顺序，聚集索引能够特别快地访问针对范围值得查询。

　　它对主键的排序和范围查找熟读非常的快，叶子节点的数据就是用户所要查询的数据，如用户需要查找一张表，查询最后的10位用户信息，由于b+树索引是双向链表，所以用户可以快速查找到最后一个数据夜，并取出10条数据。

#参照第六小结测试索引的准备阶段来创建出表s1
mysql> desc s1; #最开始没有主键
+--------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field  | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+--------+-------------+------+-----+---------+-------+
| id     | int(11)     | NO   |     | NULL    |       |
| name   | varchar(20) | YES  |     | NULL    |       |
| gender | char(6)     | YES  |     | NULL    |       |
| email  | varchar(50) | YES  |     | NULL    |       |
+--------+-------------+------+-----+---------+-------+
rows in set (0.00 sec)

mysql> explain select * from s1 order by id desc limit 10; #Using filesort，需要二次排序
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+---------+----------+----------------+
| id | select_type | table | partitions | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows    | filtered | Extra          |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+---------+----------+----------------+
|  1 | SIMPLE      | s1    | NULL       | ALL  | NULL          | NULL | NULL    | NULL | 2633472 |   100.00 | Using filesort |
+----+-------------+-------+------------+------+---------------+------+---------+------+---------+----------+----------------+
row in set, 1 warning (0.11 sec)

mysql> alter table s1 add primary key(id); #添加主键
Query OK, 0 rows affected (13.37 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> explain select * from s1 order by id desc limit 10; #基于主键的聚集索引在创建完毕后就已经完成了排序，无需二次排序
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-------+
| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | filtered | Extra |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+-------+
|  1 | SIMPLE      | s1    | NULL       | index | NULL          | PRIMARY | 4       | NULL |   10 |   100.00 | NULL  |
+----+-------------+-------+---