數據庫是一種以某種方式存儲在一起的數據集合,可以與多個用戶共享,具有最小的可能冗余,并且獨立于應用程序。可以將其視為電子文件柜-存儲電子文件的地方,用戶可以在文件中添加,查詢,更新和刪除數據。數據庫的種類有很多,其中MySQL數據庫中有普通索引和唯一索引兩種,很多人都不知道二者之間的區別。
MySQL普通索引和唯一索引有哪些區別?
一、查詢和更新上的區別
這兩類索引在查詢能力上是沒差別的,主要考慮的是對更新性能的影響。建議盡量選擇普通索引。
1.1MySQL的查詢操作
?普通索引
查找到第一個滿足條件的記錄后,繼續向后遍歷,直到第一個不滿足條件的記錄。
?唯一索引
由于索引定義了唯一性,查找到第一個滿足條件的記錄后,直接停止繼續檢索。
普通索引會多檢索一次,幾乎沒有影響。因為InnoDB的數據是按照數據頁為單位進行讀寫的,需要讀取數據時,并不是直接從磁盤讀取記錄,而是先把數據頁讀到內存,再去數據頁中檢索。
一個數據頁默認16KB,對于整型字段,一個數據頁可以放近千個key,除非要讀取的數據在數據頁的最后一條記錄,就需要再讀一個數據頁,這種情況很少,對CPU的消耗基本可以忽略了。
因此說,在查詢數據方面,普通索引和唯一索引沒差別。
1.2MySQL的更新操作
更新操作并不是直接對磁盤中的數據進行更新,是先把數據頁從磁盤讀入內存,再更新數據頁。
?普通索引
將數據頁從磁盤讀入內存,更新數據頁。
?唯一索引
將數據頁從磁盤讀入內存,判斷是否唯一,再更新數據頁。
由于MySQL中有個changebuffer的機制,會導致普通索引和唯一索引在更新上有一定的區別。
changebuffer的作用是為了降低IO操作,避免系統負載過高。changebuffer將數據寫入數據頁的過程,叫做merge。
如果需要更新的數據頁在內存中時,會直接更新數據頁;如果數據不在內存中,會先將更新操作記入changebuffer,當下一次讀取數據頁時,順帶merge到數據頁中,changebuffer也有定期merge策略。數據庫正常關閉的過程中,也會觸發merge。
對于唯一索引,更新前需要判斷數據是否唯一(不能和表中數據重復),如果數據頁在內存中,就可以直接判斷并且更新,如果不在內存中,就需要去磁盤中讀出來,判斷一下是否唯一,是的話就更新。changebuffer是用不到的。即使數據頁不在內存中,還是要讀出來。
changebuffer用的是bufferpool里的內存,因此不能無限增大。changebuffer的大小,可以通過參數innodb_change_buffer_max_size來動態設置。這個參數設置為50的時候,表示changebuffer的大小最多只能占用bufferpool的50%。
結論:唯一索引用不了changebuffer,只有普通索引可以用。
二、changebuffer和redolog的區別
2.1changebuffer的適用場景
changebuffer的作用是降低更新操作的頻率,緩存更新操作。這樣會有一個缺點,就是更新不及時,對于讀操作比較頻繁的表,不建議使用changebuffer。
因為更新操作剛記錄進changebuffer中,就讀取了該表,數據頁被讀到了內存中,數據馬上就merge到數據頁中了。這樣不僅不會降低性能消耗,反而會增加維護changebuffer的成本。
2.2changebuffer和redolog區別
我們舉一個例子用來理解redolog和changebuffer。我們執行以下SQL語句:
mysql>insertintot(id,k)values(id1,k1),(id2,k2);
假設,(id1,k1)在數據頁Page1中,(id2,k2)在數據頁Page2中。并且Page1在內存中,Page2不在內存中。
執行過程如下:
?直接向Page1中寫入(id1,k1);
?在changebuffer中記下"向Page2中寫入(id2,k2)"這條信息;
?將以上兩個動作記入redolog。
做完上面這些,事務就可以完成了。執行這條更新語句的成本很低,就是寫了兩處內存,然后寫了一處磁盤(兩次操作合在一起寫了一次磁盤),而且還是順序寫的。
這條更新語句,涉及了四個部分:內存、redolog(ib_log_fileX)、數據表空間(t.ibd)、系統表空間(ibdata1)。
如果要讀數據的話,過程是怎樣的?
mysql>select*fromtwherekin(k1,k2);
假設讀操作在更新后不久,此時內存中還有Page1,沒有Page2,那么讀操作就和redolog以及ibdata1無關了。
?從內存中獲取到Page1上的最新數據(id1,k1);
?將數據頁Page2讀入內存,執行merge操作,此時內存中的Page2也有最新數據(id2,k2);
需要注意的是:
?redolog中的數據,可能還沒有flush到磁盤,磁盤中的Page1和Page2中并沒有最新數據,但我們依然可以拿到最新數據(內存中的Page1就是最新的,Page2雖然不是最新的,但是從磁盤讀到內存中后,執行了merge操作,內存中的Page2就是最新的了。)
?如果此時MySQL異常宕機了,比如服務器異常掉電,changebuffer中的數據會不會丟?
changebuffer中的數據分為兩部分,一部分是已經merge到ibdata1中的數據,這部分數據已經持久化,不會丟失。另一部分數據,還在changebuffer中,沒有merge到ibdata1,分3種情況:
?changebuffer寫入數據到內存,redolog也已經寫入(ib-log-filex),但是未commit,binlog中也沒有fsync到磁盤,這部分數據會丟失;
?changebuffer寫入數據到內存,redolog也已經寫入(ib-log-filex),但是未commit,binlog已寫入到磁盤,這部分不會多丟失,異常重啟后會先從binlog恢復redolog,再從redolog恢復changebuffer;
?changebuffer寫入數據到內存,redolog和binlog都已經fsync,直接從redolog恢復,不會丟失。
redolog主要節省的是隨機寫磁盤的IO消耗(轉成順序寫),而changebuffer主要節省的則是隨機讀磁盤的IO消耗。
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