MySQL的一级索引和二级索引的区别及说明
作者：快点好好学习吧
这篇文章主要介绍了MySQL的一级索引和二级索引的区别及说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
第一部分：MySQL 的一级索引和二级索引的区别是什么？
一级索引和二级索引就像玩具工厂里的“清单”
生活中的例子：
- 想象一下，你在一家玩具工厂工作。工厂里有一个工人（相当于 MySQL）负责组装玩具：
一级索引：
- 工人有一份完整的零件清单（相当于主键索引），上面记录了每个零件的编号和具体位置。
- 这份清单是唯一的，每个零件编号只能对应一个位置。
二级索引：
- 工人还有一份分类清单（相当于非主键索引），上面记录了零件的类别（如颜色、形状）和对应的编号。
- 这份清单不是唯一的，一个类别可能对应多个零件编号。
在编程里：
- 一级索引（主键索引） 是基于主键构建的索引，直接指向主表中的完整数据。
- 二级索引（非主键索引） 是基于非主键列构建的索引，存储的是主键值，需要回表才能获取完整数据。
第二部分：包含哪些部分？
主要组成部分
一级索引（主键索引）
- 存储主键值和指向主表数据的指针。
二级索引（非主键索引）
- 存储非主键列的值和对应的主键值。
B+ 树结构
- 一级索引和二级索引都使用 B+ 树存储数据。
查询请求
- 用户通过 SQL 查询请求数据。
回表操作
- 当使用二级索引时，如果查询字段不在索引中，需要回表查找完整数据。
第三部分：背后到底做了哪些事情？
核心思想
一级索引：
- 直接定位到主表中的完整数据。
二级索引：
- 先通过索引找到主键值，再通过主键值回到主表查找完整数据。
优化策略：
- 尽量避免回表，例如使用覆盖索引。
底层实现
B+ 树索引：
- 一级索引和二级索引都使用 B+ 树存储数据。
叶子节点：
- 一级索引的叶子节点存储主键值和完整数据。
- 二级索引的叶子节点存储非主键列的值和主键值。
查询计划：
- MySQL 的查询优化器会决定使用哪种索引。
第四部分：示例代码与详细讲解
示例代码：模拟一级索引和二级索引的工作过程
<?php
// 第一步：定义一个表
class Table {
private $primaryKeyIndex; // 一级索引（主键索引）
private $secondaryIndex; // 二级索引（非主键索引）
private $mainTable; // 主表
public function __construct() {
// 初始化一级索引（主键索引）
$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']
];
// 初始化二级索引（非主键索引）
$this->secondaryIndex = [
'Alice' => ['id' => 1],
'Bob' => ['id' => 2],
'Charlie' => ['id' => 3]
];
// 初始化主表
$this->mainTable = [
1 => ['id' => 1, 'name' => 'Alice', 'age' => 25, 'city' => 'New York'],
2 => ['id' => 2, 'name' => 'Bob', 'age' => 30, 'city' => 'San Francisco'],
3 => ['id' => 3, 'name' => 'Charlie', 'age' => 35, 'city' => 'Los Angeles']
];
}
// 使用一级索引查找数据
public function queryWithPrimaryKey($id) {
echo "正在通过一级索引查找记录...\n";
// 查找一级索引
if (isset($this->primaryKeyIndex[$id])) {
$record = $this->primaryKeyIndex[$id];
echo "一级索引中找到完整记录：ID={$record['id']}, Name={$record['name']}, Age={$record['age']}, City={$record['city']}。\n";
} else {
echo "未找到记录。\n";
}
}
// 使用二级索引查找数据
public function queryWithSecondaryIndex($name) {
echo "正在通过二级索引查找记录...\n";
// 查找二级索引
if (isset($this->secondaryIndex[$name])) {
$indexRecord = $this->secondaryIndex[$name];
echo "二级索引中找到主键值：ID={$indexRecord['id']}。\n";
// 回表查找完整数据
$mainRecord = $this->mainTable[$indexRecord['id']];
echo "回表后找到完整记录：ID={$mainRecord['id']}, Name={$mainRecord['name']}, Age={$mainRecord['age']}, City={$mainRecord['city']}。\n";
} else {
echo "未找到记录。\n";
}
}
}
// 第二步：模拟一级索引和二级索引的工作过程
$table = new Table();
echo "\n=== 模拟一级索引查询 ===\n";
// 使用一级索引查询 ID=2 的记录
$table->queryWithPrimaryKey(2);
echo "\n=== 模拟二级索引查询 ===\n";
// 使用二级索引查询 Name='Alice' 的记录
$table->queryWithSecondaryIndex('Alice');
为什么要这样写？
- 第一步：定义一个
Table类，模拟一级索引和二级索引的功能。 - 第二步：总结一级索引和二级索引的核心区别，展示其本质。
背后发生了什么？
一级索引查询：
- 直接通过主键定位到完整数据。
二级索引查询：
- 先通过索引找到主键值，再回到主表查找完整数据。
结果返回：
- 返回完整的查询结果。
总结核心作用：
- 展示一级索引和二级索引如何协作完成查询。
第五部分：使用场景
一级索引
- 当查询条件是主键时，使用一级索引。
- 例如：
SELECT * FROM users WHERE id=2;
二级索引
- 当查询条件是非主键列时，使用二级索引。
- 例如：
SELECT * FROM users WHERE name='Alice';
数据完整性需求
- 当需要返回完整数据时，二级索引可能需要回表。
- 例如：查询用户的所有信息。
第六部分：底层原理
B+ 树索引
一级索引：
- 叶子节点存储主键值和完整数据。
二级索引：
- 叶子节点存储非主键列的值和主键值。
回表操作
二级索引：
- 如果查询字段不在索引中，需要回到主表查找完整数据。
查询优化
覆盖索引：
- 如果查询字段都在索引中，可以避免回表。
索引设计：
- 合理设计索引，减少回表次数。
第七部分：图表与示意图
思维导图
MySQL 索引
├── 一级索引
│ ├── 主键索引
│ └── 完整数据
├── 二级索引
│ ├── 非主键索引
│ └── 回表操作
└── 查询优化
├── 覆盖索引
└── 索引设计
流程图
[查询请求] --> [一级索引] --> [完整数据] [查询请求] --> [二级索引] --> [回表操作] --> [完整数据]
架构图
[一级索引] -----> [主表] -----> [完整数据] [二级索引] -----> [主表] -----> [完整数据]
类图
+-------------------+ | Table | +-------------------+ | - primaryKeyIndex: array| | - secondaryIndex: array | | - mainTable: array | +-------------------+ | + queryWithPrimaryKey(): void| | + queryWithSecondaryIndex(): void| +-------------------+
序列图
主程序 -> 表: 查询请求 表 -> 一级索引: 查找记录 一级索引 -> 表: 返回完整记录 表 -> 主程序: 返回查询结果 主程序 -> 表: 查询请求 表 -> 二级索引: 查找记录 二级索引 -> 表: 返回主键值 表 -> 主表: 回表查找 主表 -> 表: 返回完整记录 表 -> 主程序: 返回查询结果
数据流图
[查询请求] -----> [一级索引] -----> [完整数据] [查询请求] -----> [二级索引] -----> [主表] -----> [完整数据]
示意图
[一级索引] -----> [主表] -----> [完整数据] [二级索引] -----> [主表] -----> [完整数据]
第八部分：总结
一级索引和二级索引的本质
一级索引：
- 基于主键构建，直接指向主表中的完整数据。
二级索引：
- 基于非主键列构建，存储主键值，需要回表查找完整数据。
优化策略：
- 尽量避免回表，例如使用覆盖索引。
生活中的类比
一级索引和二级索引就像玩具工厂里的“清单”：
- 一级索引是完整的零件清单，直接找到零件。
- 二级索引是分类清单，先找到零件编号，再根据编号找到零件。
最后
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。