MySQL 哈希索引、空間數(shù)據(jù)索引、全文索引

緊接上一小節(jié)，本小節(jié)重點(diǎn)介紹哈希索引、空間數(shù)據(jù)索引、全文索引。

1.哈希索引

哈希索引基于哈希表實現(xiàn)，僅支持精確匹配索引所有列的查詢。對于每行數(shù)據(jù)，存儲引擎都會對所有的索引列計算出一個哈希碼。哈希索引將所有的哈希碼存儲在索引中，同時保存指向每個數(shù)據(jù)行的指針。

1.1 存儲結(jié)構(gòu)

常見的存儲引擎中，MEMORY 存儲引擎顯式支持哈希索引。如果多個列的哈希值相同，哈希索引會以鏈表的方式存放多個記錄指針到同一個哈希條目中。

以 customer 表為例，我們來看看索引是如何組織數(shù)據(jù)的存儲的：

mysql> create table customer(
		 id int,
         last_name varchar(30),
		 first_name varchar(30),
		 birth_date date,
		 key idx1_customer(first_name) using hash
     ) ENGINE=MEMORY;
     
mysql> select * from customer;
+------+-----------+------------+------------+
| id   | last_name | first_name | birth_date |
+------+-----------+------------+------------+
|    1 | Allen     | Cuba       | 1960-01-01 |
|    2 | Barrymore | Julia      | 2000-05-06 |
|    3 | Basinger  | Viven      | 1979-01-24 |
+------+-----------+------------+------------+
3 rows in set (0.00 sec)

假設(shè)哈希索引使用哈希函數(shù)f()，返回的值如下：

f('Cuba')=1212

f('Julia')=5656

f('Viven')=2323

哈希索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：
+-----------+-----------------------+
| 槽(Slot)  | 值(Value)              |
+-----------+-----------------------+
|      1212 | 指向第1行的指針          |
|      2323 | 指向第3行的指針          |
|      5656 | 指向第2行的指針          |
+-----------+-----------------------+

InnoDB 存儲引擎也能支持哈希索引，但它所支持的哈希索引是自適應(yīng)的。InnoDB 存儲引擎會根據(jù)表的使用情況，在內(nèi)存中基于 B-Tree 索引之上再創(chuàng)建一個哈希索引，這種行為是自動的、內(nèi)部的行為，不能人為去干預(yù)是否在一張表中生成哈希索引。

1.2 適合哈希索引的查詢類型

精確匹配所有列

和索引中的所有列進(jìn)行精確匹配，如查找名字為Julia的客戶。

數(shù)據(jù)庫先會計算first_name='Julia’的哈希值5656，然后在索引中查找5656，找到對應(yīng)的指針為：指向第2行的指針，最后根據(jù)指針從原表拿到具體值，并進(jìn)行比較是否為Julia

mysql> explain select * from customer where first_name='Julia'\G
*************************** 1. row ***************************
           id: 1
  select_type: SIMPLE
        table: customer
   partitions: NULL
         type: ref
possible_keys: idx1_customer
          key: idx1_customer
      key_len: 93
          ref: const
         rows: 2
     filtered: 100.00
        Extra: NULL
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

1.3 哈希索引的限制

• 哈希索引只支持等值查詢，包括=、IN、<=>；
• 哈希索引不存儲字段值，只包含哈希值和行指針，不能使用索引中的值來避免讀取行；
• 哈希索引不是按照索引值順序存儲的，不能用于排序；
• 哈希索引不支持部分索引列匹配查找，如在字段(last_name,first_name)創(chuàng)建哈希索引，此時需要查找last_name='Allen’的數(shù)據(jù)行，這種查詢無法使用該哈希索引；
• 哈希索引不支持范圍查詢，如查找所有姓氏在Allen和Bush之間的客戶，這種查詢無法使用哈希索引；
• 如果出現(xiàn)很多哈希沖突（不同的索引列值有相同的哈希值），索引的維護(hù)成本是很高的，應(yīng)盡量避免在選擇性很低的字段上創(chuàng)建哈希索引。

2.空間數(shù)據(jù)索引 R-Tree

常見的存儲引擎中，MyISAM 存儲引擎支持空間索引，主要用作地理數(shù)據(jù)存儲。空間索引會從所有維度來索引數(shù)據(jù)，查詢時，可以使用任意維度來組合查詢。這點(diǎn)和 B-Tree 索引不同，空間索引不需要前綴查詢。MySQL 的 GIS 支持其實并不完善，一般情況并不建議在 MySQL 中使用空間索引。

3.全文索引

全文索引查找的是文本中的關(guān)鍵詞，并不是直接比較索引中的值，它是一種特殊類型的索引。全文索引和其他索引的匹配方式完全不一樣，更類似于搜索引擎，并不是簡單的 where 條件匹配。

在相同的列上可以同時創(chuàng)建全文索引和 B-Tree 索引，全文索引適用于 match against 操作，不是簡單的where 條件操作。

4.小結(jié)

本小節(jié)介紹了哈希索引、空間數(shù)據(jù)索引、全文索引這三種索引類型。重點(diǎn)介紹了哈希索引的存儲結(jié)構(gòu)、適合哈希索引的查詢類型和相關(guān)限制。哈希索引僅支持精確匹配所有列的查詢，在這種查詢中，哈希索引是非常高效的，因為哈希索引存儲的是哈希值，存儲結(jié)構(gòu)非常緊湊。