概览
本篇文章将带领你了解Innodb索引的底层数据结构，各种索引之间的区别。
Innodb索引的底层数据结构
上一篇文章我们提到过MYSQL的存储引擎负责数据存储，同时也向执行器提供接口调用。MYSQL的存储引擎是插件式的，用户在创建表的同时可以指定存储引擎。
create table example(id int(10) not null auto_increment, k int not null, name varchar(16), primary key(id), index (k) )ENGINE=INNODB;
上述sql创建了一张名为example的表，同时指定存储引擎是Innodb。Innodb是MYSQL应用最广的存储引擎，具有支持事务和行级锁等特性。在索引的底层设计上，Innodb采用了B+树的数据结构。
为什么要采用B+树作为索引的底层数据结构呢？数据库存储的数据都是存储在磁盘上的，现代机械磁盘的读取速度都在毫秒级别，相较于cpu的计算速度来说相差了很大一截，这就会在并发量大的业务场景下出现很大瓶颈。如何提高数据库的查询效率，也就是减少相对应数据的查找次数。 B+树是一种多叉的平衡查找树，所谓多叉是指每个父节点最多同时具有N个子节点，平衡是指各个子树的高度差的绝对值不超过1。树的高度决定了数据查找时最多的查找次数，在相同数据量下，树的叉树越多，那么树的高度就会越低，最大查找次数也会减少，其时间复杂度为O(log(N))，为了树的平衡性，在每次树的节点更新（增加记录，删除记录）时都会进行一次树的结构的调整，其时间复杂度也为O(log(N))。
聚集索引和非聚集索引之间的区别
MYSQL数据库的索引可以分为聚集索引和非聚集索引。其中聚集索引是指数据的在磁盘上的存放顺序与索引的顺序一致。一般在创建数据库的主键的同时，数据库会为该主键创建一个聚集索引。按照我们上述的观点，索引在数据库是用B+树的结构存储的，B+树的叶子节点就是实际的数据，而非叶子节点只起到索引的作用。而除了聚集索引以外的非聚集索引，其叶子节点存储的则是主键值（如id，联合索引除外！），如果主键是身份证号码的话，那么非聚集索引的每个叶子节点就要占据差不多20个字节。所以主键的大小往往影响了非聚集索引所占用的空间大小。在通过非聚集索引进行查询时，首先得到的是主键值，然后会通过主键值再次回表查询，这时才拿到我们需要的数据。
通过非聚集索引回表查询示例：
select name from example where k=6;
联合索引
联合索引是一种多列索引。
create index t1_username_password_sex on t1(username,password,sex）
上述sql语句在t1表上创建一个包含username,password和sex列的联合索引。联合索引遵循最左前缀的原则，也就是说，在where语句的顺序为（username），（username，password）和（username，password，sex）这三种条件下，联合索引有效，能够提高查询效率。
select * from t1 where username = ‘张三’
select * from t1 where username = ‘张三’ and password = ‘1234’
select * from t1 where username = ‘张三’ and password = ‘1234’ and sex = 0
联合索引是对在前一个条件筛选得到的子集进行再一次条件筛选。比如上述最后一条sql语句。首先通过username进行筛选，拿到所有名字为张三的记录，然后在这个子集中找到所有密码为1234的记录，最后对满足的记录进行性别筛选。
在我们创建联合索引的时候可以考虑哪些点呢？空间节约。现在有个业务场景，既要通过日期(date)查询一天内所有商品的成交量，又要通过日期和商品(item)查询特定商品的日成交量。这时候如果联合索引的顺序为（date,item），那么我们就不用再去维护一个date的单列索引。
覆盖索引到底是什么？
在前一节我们提到过，通过非聚集索引进行查询如果无法获取到所有所需信息时，这时我们又要回表通过主键值再一次进行查询，这样很影响性能。那么是否能够只查询非聚集索引就能够获得我们想要的信息呢？覆盖索引！所谓覆盖索引就是指索引包含我们所有需要查询的信息时，那么该索引就能够称之为覆盖索引，这时就不需要回表查询。最简单的一种覆盖索引就是我们只需要获得主键值时。
create table example(id int(10) not null auto_increment, name varchar(20), KEY index1\_name (name), primary key(id))ENGINE=INNODB；
上述这条sql语句有个id主键，同时也有name列上的索引。
select id from example where name = ‘张三’
当我们只需要获得张三的id时，那么这时通过该非聚集索引进行查询就不需要回表。
那么覆盖索引在生产环境有什么指导意义呢？举个例子，如果我们经常需要通过用户的用户名查询他的性别时，那么就可以建立一个用户名和性别的联合索引，此时这个联合索引的B+树里的每个叶子节点都存储了相应用户的用户名、性别以及主键值。