主键索引就是聚集索引？MySQL 索引类型大梳理

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之前松哥在前面的文章中介绍 MySQL 的索引时，有小伙伴表示被概念搞晕了，主键索引、非主键索引、聚簇索引、非聚簇索引、二级索引、辅助索引等等，今天咱们就来捋一捋这些概念。

1. 按照功能划分

按照功能来划分，索引主要有四种：

• 普通索引
• 唯一性索引
• 主键索引
• 全文索引

普通索引就是最最基础的索引，这种索引没有任何的约束作用，它存在的主要意义就是提高查询效率。

普通索引创建方式如下：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(64) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

name 字段就是一个普通索引（括号外面的是索引名，里边的是索引的字段）。

唯一性索引则在普通索引的基础上增加了数据唯一性的约束，一张表中可以同时存在多个唯一性索引，唯一性索引创建方式如下：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(64) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

name 字段就是唯一性索引。

主键索引则是在唯一性索引的基础上又增加了不为空的约束（换言之，添加了唯一性索引的字段，是可以包含 NULL 值的），即 NOT NULL+UNIQUE，一张表里最多只有一个主键索引，当然一个主键索引中可以包含多个字段。

前面两个例子中都有主键索引的创建方式，我这里就不再列举了。

全文索引其实我们很少在 MySQL 中用，如果项目中有做全文索引的需求，一般可以通过 Elasticsearch 或者 Solr 来做，目前比较流行的就是 Elasticsearch 了，松哥之前也录过专门的视频，公众号后台回复 es 获取教程链接。

全文索引在 MySQL 中支持的版本也需要大家留意一下：

• MySQL 5.6 以前的版本，只有 MyISAM 存储引擎支持全文索引。
• MySQL 5.6 及以后的版本，MyISAM 和 InnoDB 存储引擎均支持全文索引。

创建全文索引对字段类型也有要求，只有字段的数据类型为 CHAR、VARCHAR 以及 TEXT 等才可以建立全文索引。

MySQL 的全文索引最开始只支持英文，因为英文分词比较方便；中文分词就比较麻烦，所以最早的 MySQL 全文索引是不支持中文的。从 MySQL5.7.6 版本开始，引入了 ngram 全文分析器来解决分词问题，并且这个分词器对 MyISAM 和 InnoDB 引擎都有效。

不过 MySQL 的全文索引并不好用，有这方面的需求还是直接上 Es 吧。

全文索引的创建方式如下：

CREATE TABLE `user` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(64) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  FULLTEXT KEY `name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

name 字段就是全文索引。

2. 按照物理实现划分

按照物理实现方式，索引可以分为两大类：

• 聚集索引（有的人也称之为“聚簇索引”）
• 非聚集索引（有的人也称之为“非聚簇索引”）

2.1 聚集索引

聚集索引在存储的时候，可以按照主键（不是必须，看情况）来排序存储数据，B+Tree 的叶子结点就是完整的数据行，查找的时候，找到了主键也就找到了完整的数据行。

如下图，在聚集索引中，叶子结点保存了每一行的数据。

在聚集索引里，表中数据行按索引的排序方式进行存储，对查找行很有效。只有当表包含聚集索引时，表内的数据行才会按找索引列的值在磁盘上进行物理排序和存储。每张表只能有一个聚集索引，原因很简单，因为数据行本身只能按一个顺序存储。

当我们基于 InnoDB 引擎创建一张表的时候，都会创建一个聚集索引，每张表都有唯一的聚集索引：

1. 如果这张表定义了主键索引，那么这个主键索引就作为聚集索引。
2. 如果这张表没有定义主键索引，那么该表的第一个唯一非空索引作为聚集索引。
3. 如果这张表也没有唯一非空索引，那么 InnoDB 内部会生成一个隐藏的主键作为聚集索引，这个隐藏的主键是一个 6 个字节的列，该列的值会随着数据的插入自增。

基于以上描述大家可以看到，主键索引和聚集索引并不是一回事，切勿混淆！

聚集索引最主要的优势就是查询快。如果要查询完整的数据行，使用非聚集索引往往需要回表才能实现，而使用聚集索引则能一步到位。

不过聚集索引也有一些劣势：

1. 聚集索引可以减少磁盘 IO 的次数，这在传统的机械硬盘中是很有优势的，不过要是固态硬盘或者内存（有时候为了提高操作效率，数据库服务器会整一个比较大的内存），这个优势就不明显了。
2. 聚集索引在插入的时候，最好是主键自增，自增主键插入的时候比较快，直接插入即可，不会涉及到叶子节点分裂等问题（不需要挪动其他记录）；而其他非自增主键插入的时候，可能要插入到两个已有的数据中间，就有可能导致叶子节点分裂等问题，插入效率低（要挪动其他记录）。如果聚集索引在插入的时候不是自增主键，插入效率就会比较低。

2.2 非聚集索引

非聚集索引我们一般也称为二级索引或者辅助索引，对于非聚集索引，数据库会有单独的存储空间来存放。非聚集索引在查找的时候要经过两个步骤，例如执行 select * from user where username='javaboy'（假设 username 字段是非聚集索引），那么此时需要先搜索 username 这一列索引的 B+Tree，这个 B+Tree 的叶子结点存储的不是完整的数据行，而是主键值，当我们搜索完成后得到主键的值，然后拿着主键值再去搜索主键索引的 B+Tree，就可以获取到一行完整的数据。

所以如果我们在查询中用到了非聚集索引，那么就会搜索两棵 B+Tree，第一次搜索 B+Tree 拿到主键值后再去搜索聚集索引的 B+Tree，这个过程就是所谓的回表。

一张表只能有一个聚集索引，但可以有多个非聚集索引。使用聚集索引的时候，数据的查询效率高，但如果对数据进行插入，删除，更新等操作，效率会比非聚集索引低。

3. 小结

总的来说，数据库索引可以按照两种思路来分类：按照功能分和按照存储方式分。

按照功能分，可以分四种：

• 普通索引
• 唯一性索引
• 主键索引
• 全文索引

按照存储方式分，可以分两种：

• 聚集索引
• 非聚集索引

每种之间有区别又有联系，希望上文能为大家解惑，有问题欢迎留言讨论。