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索引是MySQL性能的重要支柱，它通过优化查询性能帮助数据库高效运行。本文将深入探讨索引的本质、结构及其在数据库中的作用。
索引是一种数据结构，用于快速定位数据库中的记录。它类似于字典，通过将关键字对应到书页位置，减少查找时间。数据库在执行查询时，会利用索引快速定位目标数据，而不是逐行扫描整个表。
索引的主要职责是提高查询效率。通过预先组织数据，索引能够在最少的磁盘IO操作中找到所需的数据。例如，不同于未加索引时需要逐行检查，索引可以直接跳转到目标记录。
MySQL最初考虑使用二叉树和红黑树，但由于高度较高的树结构在大量数据时效率低下，最终选择了B树。B树的每个节点存储更多数据项，减少了树的高度，提高了查询速度。
B+树是B树的进一步优化。非叶子节点仅存储索引项，叶子节点包含所有数据项。叶子节点之间通过指针连接，支持范围查询，提升区间访问性能。
每个索引节点占用16KB的空间，称为一个页。父节点存储子节点的起始位置，子节点通过指针连接。这种结构减少了磁盘读取次数，显著提升了查询效率。
InnoDB存储引擎推荐使用主键索引。主键索引叶子节点存储行数据或主键值，用于快速定位记录。推荐使用整型主键，因为整型比较快，且自动增长减少索引重构。
复合索引按字段顺序排序，先比较第一个字段，再第二个，依此类推。如果字段值相同，继续比较下一个字段，最后通过主键定位记录。这种结构显著减少查询时间。
避免在TEXT或BLOB字段创建索引，因为其占用空间较大，影响性能。
通过理解索引的结构和优化策略，可以显著提升数据库性能，减少查询时间，并优化磁盘使用。选择合适的索引类型和结构，是数据库性能的关键因素。
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