一直想写一篇关于Mysql索引底层实现原理的文章，今天正好有同事问关于Mysql索引的问题。顺便整理一下思路，深层次的理解也不够透彻，就先从一些浅显的原理归纳一下。

创建表

先来看一个建表脚本和insert的脚本。

建表脚本

首先创建一张t1的表，a,b,c,d四个字段都是int类型，e字段是varchar类型。并且a是t1表的主键。这里使用了InnoDB存储引擎。

insert脚本

再来看看插入数据的脚本。这里的插入顺序是无序的。

插入后的记录

插入之后，表中即按照a字段进行了升序排序。所以可以得出结论，利用InnoDB存储引擎在插入数据时，会按照既定的索引（主键默认作为索引）进行排序。这里之所以排序是为了查询的方便，我们知道要想对数据进行查询，一般最先做的就是对数据进行排序，然后再按照既定的查询方法（如：二分法）进行查询。

所以，使用InnoDB存储引擎时，数据插入效率低（因为需要排序），数据查询效率高。

大家也可以试试用其他的存储引擎试试，比如MyISAM。数据结果是按插入的顺序显示的。

建索引

在了解Mysql是如何创建索引之前，先介绍一下Mysql中数据页的概念。

Mysql的数据页结构

以上是Mysql中数据页的结构，这里介绍组成数据页的几个关键结构。

File Header：其中包含了FIL_PAGE_PREV和FIL_PAGE_NEXT，这两个属性分别指向上一页和下一页的指针。所以，这里可以把数据页理解成是一条双向链表。

User Records：这里存放实际的数据行记录。

Page Directory：页目录，记录与二叉查找相关的信息。

好了，下面根据我们创建的t1表，看一下每页都存放了哪些内容。

根据上图可以看到：现在把8条记录分成两个页（当然，每个页的记录条数根据记录大小而定。默认Mysql的数据页大小是16384b，也就是16kb）。页号分别是1和2。

其中类似1_134a这样的就是记录，用下划线区分主键和非主键的列。每页的左侧两个方框中就是上面提到的Page Directory，也就是页的目录。每个页目录都可以代表多条记录（这里代表两条记录），而目录中存放的就是所有记录中主键最小的值。也就是页目录1可指向主键是1和2的两条记录，页目录中存的值是1_134a这条记录的主键。

并且两个页互相指向，就是上面提到的FIL_PAGE_PREV和FIL_PAGE_NEXT。

这就是Mysql中主键索引的雏形。其实这就是一棵B+树，在Mysql中有两种索引方式，一种是BTREE，另一种是HASH。常用的就是BTREE，也就是一棵B+树。

下面给出主键索引的B+树结构图，这里假设每页只能存两条记录：

主键索引BTREE

有了这个BTREE，那么看一下Mysql是怎么利用这个主键索引树去做查询功能的。

select * from t1 where a = 3

1、 在树根用3去比较，发现5比3大，所以要沿着左侧往下找；

2、 到第二层直接找到了3指向的页，沿着箭头方向往下找。

3、 到第三层，叶子节点在查找，直接找到了3这个页，则直接找到了数据值。

以上查找过程用了3步。试想一下，如果直接在叶子节点从左到右依次查找的话也是3步就能找到。但如果where条件中是a = 8呢？直接从叶子节点从左到右需要找8次。而利用这个主键索引的BTREE，只需要3次即可。所以索引起了作用，优化了查询。

再建索引

上面介绍的是主键索引，也就是如果给表中某列标识为主键，则该列就自动创建了索引。那么如果非主键列创建索引会是什么样的结构呢？先来看一下这条语句：

创建辅助索引

这里给b，c两列创建了索引，叫做辅助索引。Mysql中有主键索引和辅助索引两类索引。

注：Mysql5.8版本支持给索引的排序。即：create index ind_t1_bc on t1(d desc, c asc)。低版本的默认都是升序asc。

给b，c两列创建的索引是如何排序的呢？这里类似字符串的排序规则，先比较第一个数再比较第二个数。比如：主键是1的记录bc字段拼接后是13，主键是2的记录bc字段拼接后是72。所以排序就是1在2前，下面看下创建完辅助索引后，Mysql会创建一棵以下的BTREE。各位可以根据数据看一下，按照bc排序后的顺序就是叶子节点从左到右的顺序。叶子节点中白色的数字就是这条记录的主键值。

辅助索引BTREE

执行explain select * from t1 where b = 3 and c = 5。

这里用到了inx_t1_bc这个索引进行的查找。

如果上面的查询语句换成explain select * from b = 3。会是什么效果呢？

如果上面的查询语句换成explain select * from c = 5。会是什么效果呢？

可以得出结论，bc的联合索引中，如果b参与查询，索引生效，只有c参与查询，索引不生效。也就是条件中（1*）生效，而（*1）不生效。这也就是为什么在查询中不建议使用like关键字的原因了，因为需要全表扫描。

至此，介绍了Mysql的InnoDB存储引擎中根据索引创建的BTREE结构，包含了主键索引和辅助索引。大家以后在建索引的时候可以参考。

关注作者+转发，

然后私信关键词（springcloud）就能免费领取一套springcloud视频教程