你认识的“索引”那些事儿

1. 01

索引的本质

其实提到索引这个名词，有些抽象我们不太好理解这个名词。你转换下思路和学习方法。你会发现其实生活中的索引无处不在。

比如：

我们上厕所，我们要看男生女生索引标志，这样才不能走错。

我们逛商城，我们要看楼层索引标志，这样才能明白各个楼层都在卖什么，玩什么。

我们日常做的生活规矩索引贴，告诉我们6：50起床、7：00吃早餐 7：30上班上学 ........

有了这些索引，它让我们生活都有顺序和目标。

今天给大家聊聊索引，希望大家喜欢。

1. 02

数据库索引本质是什么？

数据库索引的本质：索引是为了加速对表中数据行的检索，而创建的一种分散存储的数据结构。强调它是一种数据结构。（引申：数据结构可以理解为计算机存储、组织数据方式。）

你在这张图中发现了什么？

我说：它是一棵树，有好多的树枝。

我说：green 绿色，青蛙是绿色的，大树是绿色的。yellow 黄色，香蕉是黄色的。purple 紫色，葡萄是紫色的。Orange 橙色，橙子是橙色的。Blue 蓝色。通过这个树就可以学习好多的颜色。

我说：每个箭头指示是一种方向。

1. 03

索引是怎么工作的？

索引的工作机制是：其实就是在查询检索时，通过索引这个对象直接指向目标对象。

你在这张图中发现了什么？

我说：它是一棵音节树，音节有三种分支，分为：声母、韵母、声调。

我说：其中声母这条线指向b p m f d t n l g k h j q x zh ch sh r z c s y w 这些字母。

我说：其中韵母这条线指向a o e ai ei ao ou an en ang eng ong i ia ie iao iou ian in iang iong u ua uai uan uen uang ueng ü üe üan ün 这些对象。

其实声母、韵母、声调就是索引，就是分类。

1. 04

索引的作用是什么？

索引的作用其实是提高数据检索性能的一种手段。

这是一张学生数据，里面有学生name age phonenum等信息。

你在这张图中发现了什么？

我说：通过ID=103 就可以直接检索查询到103对象的这个人员信息。通过这个ID进行值检索就很快找到目录数据了，从而提高数据查询的速度了。这就是索引的实际的作用。

1. 05

哪些数据结构可以用来作为索引？

通过我们说的有这些数据结构可以用来作为索引：数组、hashMap 、 hashtable 、树形索引。数组索引它的执行速度快但它必须是正整数。hashMap可以理解是一个容器；hashTable 是key-value这种键值对的方式存储的。它们都可以用于索引的创建 。但它们都有优点也有劣势缺点的地方：数组索引它的执行速度快但它必须是正整数；hashMap 线程不安全，遍历速度慢；hash索引它的劣势在于：不利于范围查询，没有比较大小的优势。

你在这张图中发现了什么？

其实每件事物它的存在都是有优势和劣势的，没有百分百的完整。

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常用的树型索引

树形检索是数据库的一种索引方式，也是索引中最常用的一种索引方式。

二叉查找树

二叉查找树（Binary Search Tree）（二叉搜索树，二叉排序树）它或者是一棵空树，或者是具有下列性质的二叉树： 若它的左子树不空，则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值； 若它的右子树不空，则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值； 它的左、右子树也分别为二叉排序树。

你只需要记住它的特点：“左比右小，每个节点两个分叉”；二叉搜索树的平均查找长度及时间复杂度给它带来的问题就是：IO性能差，如果树很高的话，深度很深的话，查询起来非常麻烦。

B-树(B-tree)

比如：二叉查找树，平衡二叉查找树,他们查找效率的时间复杂度O(log2n)，跟树的深度有关系，那么怎么样才能提高效率呢？当然最快捷的方式就是减少树的深度了。那么怎么减少树的深度呢？

基本思想是：采用多叉树结构。

也就是说，因为磁盘的操作费时费资源，过于频繁的多次查找势必效率低下。

也就是说，只要我们通过某种较好的树结构减少树的结构尽量减少树的高度，便能有效减少磁盘查找存取的次数。

那这种有效的树结构是一种怎样的树呢？

B-树(B-tree) 可以理解是种：多路平衡树，它实际就是体现在数据中就是多个关键字，通过多个关键字的索引创建，就能在大数据量的数据中查询检索出你想定位的数据信息。

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其实讲了这么多，那最后咱们总结一下吧。

索引本质是什么？

你在这张图中发现并看到了什么？

索引就是一种指示、一种方向标。

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