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MySQL的hash、btree索引的區別

Hash 索引結構的特殊性,其檢索效率非常高,索引的檢索可以一次定位,不像B-Tree索引需要從根節點到枝節點,最後才能訪問到頁節點這樣多次的IO訪問,所以 Hash 索引的查詢效率要遠高於 B-Tree索引。

可能很多人又有疑問了,既然Hash 索引的效率要比 B-Tree 高很多,為什麼大家不都用 Hash 索引而還要使用 B-Tree索引呢?任何事物都是有兩面性的,Hash 索引也一樣,雖然 Hash 索引效率高,但是 Hash索引本身由於其特殊性也帶來了很多限制和弊端,主要有以下這些。

(1)Hash索引僅僅能滿足"=","IN"和"<=>"查詢,不能使用範圍查詢。

由於 Hash 索引比較的是進行 Hash 運算之後的 Hash值,所以它只能用於等值的過濾,不能用於基於範圍的過濾,因為經過相應的 Hash

演算法處理之後的 Hash 值的大小關係,並不能保證和Hash運算前完全一樣。

(2)Hash 索引無法被用來避免資料的排序操作。

由於 Hash 索引中存放的是經過 Hash 計算之後的 Hash值,而且Hash值的大小關係並不一定和 Hash運算前的鍵值完全一樣,所以資料庫無法利用索引的資料來避免任何排序運算;

(3)Hash索引不能利用部分索引鍵查詢。

對於組合索引,Hash 索引在計算 Hash 值的時候是組合索引鍵合併後再一起計算 Hash 值,而不是單獨計算 Hash值,所以通過組合索引的前面一個或幾個索引鍵進行查詢的時候,Hash 索引也無法被利用。

(4)Hash索引在任何時候都不能避免表掃描。

前面已經知道,Hash 索引
是將索引鍵通過 Hash 運算之後,將 Hash運算結果的 Hash值和所對應的行指標資訊存放於一個 Hash 表中,由於不同索引鍵存在相同 Hash 值,所以即使取滿足某個 Hash 鍵值的資料的記錄條數,也無法從 Hash索引中直接完成查詢,還是要通過訪問表中的實際資料進行相應的比較,並得到相應的結果。

(5)Hash索引遇到大量Hash值相等的情況後效能並不一定就會比B-Tree索引高。

選擇性比較低的索引鍵,如果建立 Hash 索引,那麼將會存在大量記錄指標資訊存於同一個Hash值相關聯。這樣要定位某一條記錄時就會非常麻煩,會浪費多次表資料的訪問,而造成整體效能低下

B-Tree索引


     B-Tree 索引是 MySQL 資料庫中使用最為頻繁的索引型別,除了 Archive 儲存引擎之外的其他所有的儲存引擎都支援B-Tree 索引。不僅僅在 MySQL 中是如此,實際上在其他的很多資料庫管理系統中B-Tree索引也同樣是作為最主要的索引型別,這主要是因為 B-Tree索引的儲存結構在資料庫的資料檢 索中有非常優異的表現。 
     一般來說, MySQL 中的 B-Tree 索引的物理檔案大多都是以 Balance Tree的結構來儲存的,也就是所有實際需要的資料都存放於 Tree 的 Leaf Node ,而且到任何一個 Leaf Node的最短路徑的長度都是完全相同的,所以我們大家都稱之為 B-Tree 索引當然,可能各種資料庫(或 MySQL的各種儲存引擎)在存放自己的 B-Tree 索引的時候會對儲存結構稍作改造。如 Innodb 儲存引擎的 B-Tree索引實際使用的儲存結構實際上是 B+Tree ,也就是在 B-Tree資料結構的基礎上做了很小的改造,在每一個 
Leaf Node 上面出了存放索引鍵的相關資訊之外,還儲存了指向與該 Leaf Node 相鄰的後一個 LeafNode的指標資訊,這主要是為了加快檢索多個相鄰 Leaf Node 的效率考慮。 
     在 Innodb 儲存引擎中,存在兩種不同形式的索引,一種是 Cluster 形式的主鍵索引( Primary Key),另外一種則是和其他儲存引擎(如 MyISAM 儲存引擎)存放形式基本相同的普通 B-Tree 索引,這種索引在 Innodb儲存引擎中被稱為 Secondary Index。下面我們通過圖示來針對這兩種索引的存放 
形式做一個比較。 

     

     圖示中左邊為 Clustered 形式存放的 Primary Key ,右側則為普通的 B-Tree 索引。兩種 Root Node和 Branch Nodes 方面都還是完全一樣的。而 Leaf Nodes 就出現差異了。在 Prim中, Leaf Nodes存放的是表的實際資料,不僅僅包括主鍵欄位的資料,還包括其他欄位的資料據以主鍵值有序的排列。而 Secondary Index則和其他普通的 B-Tree 索引沒有太大的差異,Leaf Nodes 出了存放索引鍵 的相關資訊外,還存放了 Innodb的主鍵值。 

     所以,在 Innodb 中如果通過主鍵來訪問資料效率是非常高的,而如果是通過 Secondary Index 來訪問資料的話,Innodb 首先通過 Secondary Index 的相關資訊,通過相應的索引鍵檢索到 Leaf Node之後,需要再通過Leaf Node 中存放的主鍵值再通過主鍵索引來獲取相應的資料行。MyISAM儲存引擎的主鍵索引和非主鍵索引差別很小,只不過是主鍵索引的索引鍵是一個唯一且非空 的鍵而已。而且 MyISAM 儲存引擎的索引和Innodb 的 Secondary Index 的儲存結構也基本相同,主要的區別只是 MyISAM 儲存引擎在 Leaf Nodes上面出了存放索引鍵資訊之外,再存放能直接定位到 MyISAM 資料檔案中相應的資料行的資訊(如 Row Number),但並不會存放主鍵的鍵值資訊