MySQL的一級(jí)索引和二級(jí)索引的區(qū)別及說(shuō)明
更新時(shí)間：2025年07月05日 09:19:12 作者：快點(diǎn)好好學(xué)習(xí)吧
這篇文章主要介紹了MySQL的一級(jí)索引和二級(jí)索引的區(qū)別及說(shuō)明,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教
第一部分：MySQL 的一級(jí)索引和二級(jí)索引的區(qū)別是什么？
一級(jí)索引和二級(jí)索引就像玩具工廠里的“清單”
生活中的例子：
- 想象一下，你在一家玩具工廠工作。工廠里有一個(gè)工人（相當(dāng)于 MySQL）負(fù)責(zé)組裝玩具：
一級(jí)索引：
- 工人有一份完整的零件清單（相當(dāng)于主鍵索引），上面記錄了每個(gè)零件的編號(hào)和具體位置。
- 這份清單是唯一的，每個(gè)零件編號(hào)只能對(duì)應(yīng)一個(gè)位置。
二級(jí)索引：
- 工人還有一份分類清單（相當(dāng)于非主鍵索引），上面記錄了零件的類別（如顏色、形狀）和對(duì)應(yīng)的編號(hào)。
- 這份清單不是唯一的，一個(gè)類別可能對(duì)應(yīng)多個(gè)零件編號(hào)。
在編程里：
- 一級(jí)索引（主鍵索引） 是基于主鍵構(gòu)建的索引，直接指向主表中的完整數(shù)據(jù)。
- 二級(jí)索引（非主鍵索引） 是基于非主鍵列構(gòu)建的索引，存儲(chǔ)的是主鍵值，需要回表才能獲取完整數(shù)據(jù)。
第二部分：包含哪些部分？
主要組成部分
一級(jí)索引（主鍵索引）
- 存儲(chǔ)主鍵值和指向主表數(shù)據(jù)的指針。
二級(jí)索引（非主鍵索引）
- 存儲(chǔ)非主鍵列的值和對(duì)應(yīng)的主鍵值。
B+ 樹(shù)結(jié)構(gòu)
- 一級(jí)索引和二級(jí)索引都使用 B+ 樹(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
查詢請(qǐng)求
- 用戶通過(guò) SQL 查詢請(qǐng)求數(shù)據(jù)。
回表操作
- 當(dāng)使用二級(jí)索引時(shí)，如果查詢字段不在索引中，需要回表查找完整數(shù)據(jù)。
第三部分：背后到底做了哪些事情？
核心思想
一級(jí)索引：
- 直接定位到主表中的完整數(shù)據(jù)。
二級(jí)索引：
- 先通過(guò)索引找到主鍵值，再通過(guò)主鍵值回到主表查找完整數(shù)據(jù)。
優(yōu)化策略：
- 盡量避免回表，例如使用覆蓋索引。
底層實(shí)現(xiàn)
B+ 樹(shù)索引：
- 一級(jí)索引和二級(jí)索引都使用 B+ 樹(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
葉子節(jié)點(diǎn)：
- 一級(jí)索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)主鍵值和完整數(shù)據(jù)。
- 二級(jí)索引的葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)非主鍵列的值和主鍵值。
查詢計(jì)劃：
- MySQL 的查詢優(yōu)化器會(huì)決定使用哪種索引。
第四部分：示例代碼與詳細(xì)講解
示例代碼：模擬一級(jí)索引和二級(jí)索引的工作過(guò)程
<?php
// 第一步：定義一個(gè)表
class Table {
private $primaryKeyIndex; // 一級(jí)索引（主鍵索引）
private $secondaryIndex; // 二級(jí)索引（非主鍵索引）
private $mainTable; // 主表
public function __construct() {
// 初始化一級(jí)索引（主鍵索引）
$this->primaryKeyIndex = [
1 => ['id' => 1, 'name' => 'Alice', 'age' => 25, 'city' => 'New York'],
2 => ['id' => 2, 'name' => 'Bob', 'age' => 30, 'city' => 'San Francisco'],
3 => ['id' => 3, 'name' => 'Charlie', 'age' => 35, 'city' => 'Los Angeles']
];
// 初始化二級(jí)索引（非主鍵索引）
$this->secondaryIndex = [
'Alice' => ['id' => 1],
'Bob' => ['id' => 2],
'Charlie' => ['id' => 3]
];
// 初始化主表
$this->mainTable = [
1 => ['id' => 1, 'name' => 'Alice', 'age' => 25, 'city' => 'New York'],
2 => ['id' => 2, 'name' => 'Bob', 'age' => 30, 'city' => 'San Francisco'],
3 => ['id' => 3, 'name' => 'Charlie', 'age' => 35, 'city' => 'Los Angeles']
];
}
// 使用一級(jí)索引查找數(shù)據(jù)
public function queryWithPrimaryKey($id) {
echo "正在通過(guò)一級(jí)索引查找記錄...\n";
// 查找一級(jí)索引
if (isset($this->primaryKeyIndex[$id])) {
$record = $this->primaryKeyIndex[$id];
echo "一級(jí)索引中找到完整記錄：ID={$record['id']}, Name={$record['name']}, Age={$record['age']}, City={$record['city']}。\n";
} else {
echo "未找到記錄。\n";
}
}
// 使用二級(jí)索引查找數(shù)據(jù)
public function queryWithSecondaryIndex($name) {
echo "正在通過(guò)二級(jí)索引查找記錄...\n";
// 查找二級(jí)索引
if (isset($this->secondaryIndex[$name])) {
$indexRecord = $this->secondaryIndex[$name];
echo "二級(jí)索引中找到主鍵值：ID={$indexRecord['id']}。\n";
// 回表查找完整數(shù)據(jù)
$mainRecord = $this->mainTable[$indexRecord['id']];
echo "回表后找到完整記錄：ID={$mainRecord['id']}, Name={$mainRecord['name']}, Age={$mainRecord['age']}, City={$mainRecord['city']}。\n";
} else {
echo "未找到記錄。\n";
}
}
}
// 第二步：模擬一級(jí)索引和二級(jí)索引的工作過(guò)程
$table = new Table();
echo "\n=== 模擬一級(jí)索引查詢 ===\n";
// 使用一級(jí)索引查詢 ID=2 的記錄
$table->queryWithPrimaryKey(2);
echo "\n=== 模擬二級(jí)索引查詢 ===\n";
// 使用二級(jí)索引查詢 Name='Alice' 的記錄
$table->queryWithSecondaryIndex('Alice');
為什么要這樣寫？
- 第一步：定義一個(gè)
Table類，模擬一級(jí)索引和二級(jí)索引的功能。 - 第二步：總結(jié)一級(jí)索引和二級(jí)索引的核心區(qū)別，展示其本質(zhì)。
背后發(fā)生了什么？
一級(jí)索引查詢：
- 直接通過(guò)主鍵定位到完整數(shù)據(jù)。
二級(jí)索引查詢：
- 先通過(guò)索引找到主鍵值，再回到主表查找完整數(shù)據(jù)。
結(jié)果返回：
- 返回完整的查詢結(jié)果。
總結(jié)核心作用：
- 展示一級(jí)索引和二級(jí)索引如何協(xié)作完成查詢。
第五部分：使用場(chǎng)景
一級(jí)索引
- 當(dāng)查詢條件是主鍵時(shí)，使用一級(jí)索引。
- 例如：
SELECT * FROM users WHERE id=2;
二級(jí)索引
- 當(dāng)查詢條件是非主鍵列時(shí)，使用二級(jí)索引。
- 例如：
SELECT * FROM users WHERE name='Alice';
數(shù)據(jù)完整性需求
- 當(dāng)需要返回完整數(shù)據(jù)時(shí)，二級(jí)索引可能需要回表。
- 例如：查詢用戶的所有信息。
第六部分：底層原理
B+ 樹(shù)索引
一級(jí)索引：
- 葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)主鍵值和完整數(shù)據(jù)。
二級(jí)索引：
- 葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)非主鍵列的值和主鍵值。
回表操作
二級(jí)索引：
- 如果查詢字段不在索引中，需要回到主表查找完整數(shù)據(jù)。
查詢優(yōu)化
覆蓋索引：
- 如果查詢字段都在索引中，可以避免回表。
索引設(shè)計(jì)：
- 合理設(shè)計(jì)索引，減少回表次數(shù)。
第七部分：圖表與示意圖
思維導(dǎo)圖
MySQL 索引
├── 一級(jí)索引
│ ├── 主鍵索引
│ └── 完整數(shù)據(jù)
├── 二級(jí)索引
│ ├── 非主鍵索引
│ └── 回表操作
└── 查詢優(yōu)化
├── 覆蓋索引
└── 索引設(shè)計(jì)
流程圖
[查詢請(qǐng)求] --> [一級(jí)索引] --> [完整數(shù)據(jù)] [查詢請(qǐng)求] --> [二級(jí)索引] --> [回表操作] --> [完整數(shù)據(jù)]
架構(gòu)圖
[一級(jí)索引] -----> [主表] -----> [完整數(shù)據(jù)] [二級(jí)索引] -----> [主表] -----> [完整數(shù)據(jù)]
類圖
+-------------------+ | Table | +-------------------+ | - primaryKeyIndex: array| | - secondaryIndex: array | | - mainTable: array | +-------------------+ | + queryWithPrimaryKey(): void| | + queryWithSecondaryIndex(): void| +-------------------+
序列圖
主程序 -> 表: 查詢請(qǐng)求 表 -> 一級(jí)索引: 查找記錄 一級(jí)索引 -> 表: 返回完整記錄 表 -> 主程序: 返回查詢結(jié)果 主程序 -> 表: 查詢請(qǐng)求 表 -> 二級(jí)索引: 查找記錄 二級(jí)索引 -> 表: 返回主鍵值 表 -> 主表: 回表查找 主表 -> 表: 返回完整記錄 表 -> 主程序: 返回查詢結(jié)果
數(shù)據(jù)流圖
[查詢請(qǐng)求] -----> [一級(jí)索引] -----> [完整數(shù)據(jù)] [查詢請(qǐng)求] -----> [二級(jí)索引] -----> [主表] -----> [完整數(shù)據(jù)]
示意圖
[一級(jí)索引] -----> [主表] -----> [完整數(shù)據(jù)] [二級(jí)索引] -----> [主表] -----> [完整數(shù)據(jù)]
第八部分：總結(jié)
一級(jí)索引和二級(jí)索引的本質(zhì)
一級(jí)索引：
- 基于主鍵構(gòu)建，直接指向主表中的完整數(shù)據(jù)。
二級(jí)索引：
- 基于非主鍵列構(gòu)建，存儲(chǔ)主鍵值，需要回表查找完整數(shù)據(jù)。
優(yōu)化策略：
- 盡量避免回表，例如使用覆蓋索引。
生活中的類比
一級(jí)索引和二級(jí)索引就像玩具工廠里的“清單”：
- 一級(jí)索引是完整的零件清單，直接找到零件。
- 二級(jí)索引是分類清單，先找到零件編號(hào)，再根據(jù)編號(hào)找到零件。
最后
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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