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mysql索引原理详解

MySQL 作者:mayiyb1 时间:2020-10-26 10:52:43 0 删除 编辑

预备知识

什么是索引? 
上一篇中有详细的介绍,可以过去看一下:什么是索引?

索引的本质:通过不断地缩小想要获取数据的范围来筛选出最终想要的结果,同时把随机的事件变成顺序的事件,也就是说,有了这种索引机制,我们可以总是用同一种查找方式来锁定数据。

磁盘中数据的存取 
以机械硬盘来说,先了解几个概念。

扇区:磁盘存储的最小单位,扇区一般大小为512Byte。

磁盘块:文件系统与磁盘交互的的最小单位(计算机系统读写磁盘的最小单位),一个磁盘块由连续几个(2^n)扇区组成,块一般大小一般为4KB。

磁盘读取数据:磁盘读取数据靠的是机械运动,每次读取数据花费的时间可以分为寻道时间、旋转延迟、传输时间三个部分,寻道时间指的是磁臂移动到指定磁道所需要的时间,主流磁盘一般在5ms以下;旋转延迟就是我们经常听说的磁盘转速,比如一个磁盘7200转,表示每分钟能转7200次,也就是说1秒钟能转120次,旋转延迟就是1/120/2 = 4.17ms;传输时间指的是从磁盘读出或将数据写入磁盘的时间,一般在零点几毫秒,相对于前两个时间可以忽略不计。那么访问一次磁盘的时间,即一次磁盘IO的时间约等于5+4.17 = 9ms左右,听起来还挺不错的,但要知道一台500 -MIPS的机器每秒可以执行5亿条指令,因为指令依靠的是电的性质,换句话说执行一次IO的时间可以执行40万条指令,数据库动辄十万百万乃至千万级数据,每次9毫秒的时间,显然是个灾难。

mysql中的页

mysql中和磁盘交互的最小单位称为页,页是mysql内部定义的一种数据结构,默认为16kb,相当于4个磁盘块,也就是说mysql每次从磁盘中读取一次数据是16KB,要么不读取,要读取就是16KB,此值可以修改的。

数据检索过程

我们对数据存储方式不做任何优化,直接将数据库中表的记录存储在磁盘中,假如某个表只有一个字段,为int类型,int占用4个byte,每个磁盘块可以存储1000条记录,100万的记录需要1000个磁盘块,如果我们需要从这100万记录中检索所需要的记录,需要读取1000个磁盘块的数据(需要1000次io),每次io需要9ms,那么1000次需要9000ms=9s,100条数据随便一个查询就是9秒,这种情况我们是无法接受的,显然是不行的。


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