每日一面 - 从 innodb 的索引结构分析，为什么索引的 key 长度不能太长？

本问题参考： https://www.zhihu.com/question/410506694/answer/1368215298 ，答案为个人原创

MySQL innoDB引擎索引基于 B+树，B+树有以下特点：

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图片参考自：链接

• 每个节点中子节点的个数不能超过 N，也不能小于 N/2（不然会造成页分裂或页合并）
• 根节点的子节点个数可以不超过 m/2，这是一个例外
• m 叉树只存储索引，并不真正存储数据，只有最后一行的叶子节点存储行数据。
• 通过链表将叶子节点串联在一起，这样可以方便按区间查找
• 同时，InnoDB主键索引和非主键索引不一样。主键索引，叶子节点是行所有数据，非主键索引叶子节点只是这一列的数据以及指向主键的指针，如果需要其他列数据则需要通过主键指针查询聚簇索引。

然后，就需要提到一个概念，innodb_page_size。InnoDB引擎读取数据，是一页一页读取的，这是InnoDB读取一页数据的大小。 innodb_page_size 是一个初始化数据库实例的参数，在目前的版本中（>=5.7.6），可以选择的值有4096, 8192, 16384, 32768, 65536。默认是16KB

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一般越小，内存划分粒度越大，使用率越高，但是会有其他问题，就是限制了索引字段还有整行的大小。innodb引擎读取内存还有更新都是一页一页更新的，这个innodb_page_size决定了，一个基本页的大小。常用B+Tree索引，B+树是为磁盘及其他存储辅助设备而设计一种平衡查找树（不是二叉树）。B+树中，所有记录的节点按大小顺序存放在同一层的叶子节点中，各叶子节点用指针进行连接。MySQL将每个叶子节点的大小设置为一个页的整数倍，利用磁盘的预读机制，能有效减少磁盘I/O次数，提高查询效率。 对于主键索引，如果一个行数据，超过了一页的一半，那么一个页只能容纳一条记录，这样B+Tree在不理想的情况下就变成了双向链表，B+树失去了意义。对于非主键索引，那么索引列数据+主键指针数据超过一页的一半，也是同理。

最后，说一下索引字段大小限制：

索引字段大小限制

• 关于innodb_large_prefix这个配置的限制：
  • 对于MySQL5.7.7之前，这个值默认是False，之后（包含5.7.7），这个值默认为True
  • 对于使用DYNAMIC或者COMPRESSED的Row Format，并且innodb_large_prefix为True，最大所以字段前缀的限制大小是3072 bytes（也就是字段的前3072bytes才会被索引）。如果这个配置是false，最大是767bytes。如果索引的字段，总长度超过这个限制，建表或者修改表就会报错。
  • 如果更改了配置或者行格式，导致最大限制从3072 bytes变为767bytes。对于现有的表这个限制是会生效的，但是已有的索引不会受影响，就是不能新建而已。
  • 这个配置未来过期掉，也就是说，在之后的版本中，默认索引字段前缀最大值为3072Bytes（不考虑Row Format）
• 关于innodb_page_size这个数据库实例初始化配置：
  • 如果在创建数据库实例的时候修改了innodb_page_size这个参数（默认16KB），那么字段前缀的限制大小是3072 bytes这个限制也会改变。3072bytes对应16KB的innodb_page_size，1563bytes对应8KB，767对应4KB