一、為什么用自增列作為主鍵

1、如果我們定義了主鍵(PRIMARY KEY)，那么InnoDB會選擇主鍵作為聚集索引。

如果沒有顯式定義主鍵，則InnoDB會選擇第一個不包含有NULL值的唯一索引作為主鍵索引。

如果也沒有這樣的唯一索引，則InnoDB會選擇內(nèi)置6字節(jié)長的ROWID作為隱含的聚集索引(ROWID隨著行記錄的寫入而主鍵遞增，這個ROWID不像ORACLE的ROWID那樣可引用，是隱含的)。

2、數(shù)據(jù)記錄本身被存于主索引(一顆B+Tree)的葉子節(jié)點上，這就要求同一個葉子節(jié)點內(nèi)(大小為一個內(nèi)存頁或磁盤頁)的各條數(shù)據(jù)記錄按主鍵順序存放

因此每當有一條新的記錄插入時，MySQL會根據(jù)其主鍵將其插入適當?shù)墓?jié)點和位置，如果頁面達到裝載因子(InnoDB默認為15/16)，則開辟一個新的頁(節(jié)點)

3、如果表使用自增主鍵，那么每次插入新的記錄，記錄就會順序添加到當前索引節(jié)點的后續(xù)位置，當一頁寫滿，就會自動開辟一個新的頁

4、如果使用非自增主鍵(如果身份證號或?qū)W號等)，由于每次插入主鍵的值近似于隨機，因此每次新紀錄都要被插到現(xiàn)有索引頁得中間某個位置

此時MySQL不得不為了將新記錄插到合適位置而移動數(shù)據(jù)，甚至目標頁面可能已經(jīng)被回寫到磁盤上而從緩存中清掉，此時又要從磁盤上讀回來，這增加了很多開銷

同時頻繁的移動、分頁操作造成了大量的碎片，得到了不夠緊湊的索引結(jié)構(gòu)，后續(xù)不得不通過OPTIMIZE TABLE來重建表并優(yōu)化填充頁面。

二、為什么使用數(shù)據(jù)索引能提高效率

數(shù)據(jù)索引的存儲是有序的

在有序的情況下，通過索引查詢一個數(shù)據(jù)是無需遍歷索引記錄的

極端情況下，數(shù)據(jù)索引的查詢效率為二分法查詢效率，趨近于 log2(N)

三、B+樹索引和哈希索引的區(qū)別

B+樹是一個平衡的多叉樹，從根節(jié)點到每個葉子節(jié)點的高度差值不超過1，而且同層級的節(jié)點間有指針相互鏈接，是有序的，如下圖：

哈希索引就是采用一定的哈希算法，把鍵值換算成新的哈希值，檢索時不需要類似B+樹那樣從根節(jié)點到葉子節(jié)點逐級查找，只需一次哈希算法即可,是無序的，如下圖所示：

四、哈希索引的優(yōu)勢：

等值查詢，哈希索引具有絕對優(yōu)勢(前提是：沒有大量重復(fù)鍵值，如果大量重復(fù)鍵值時，哈希索引的效率很低，因為存在所謂的哈希碰撞問題。)

五、哈希索引不適用的場景：

不支持范圍查詢

不支持索引完成排序

不支持聯(lián)合索引的最左前綴匹配規(guī)則

通常，B+樹索引結(jié)構(gòu)適用于絕大多數(shù)場景，像下面這種場景用哈希索引才更有優(yōu)勢：

在HEAP表中，如果存儲的數(shù)據(jù)重復(fù)度很低(也就是說基數(shù)很大)，對該列數(shù)據(jù)以等值查詢?yōu)橹鳎瑳]有范圍查詢、沒有排序的時候，特別適合采用哈希索引，例如這種SQL：

#?僅等值查詢

select?id,?name?from?table?where?name='李明';?

而常用的 InnoDB 引擎中默認使用的是B+樹索引，它會實時監(jiān)控表上索引的使用情況。

如果認為建立哈希索引可以提高查詢效率，則自動在內(nèi)存中的“自適應(yīng)哈希索引緩沖區(qū)”建立哈希索引(在InnoDB中默認開啟自適應(yīng)哈希索引)。

通過觀察搜索模式，MySQL會利用index key的前綴建立哈希索引，如果一個表幾乎大部分都在緩沖池中，那么建立一個哈希索引能夠加快等值查詢。

注意：在某些工作負載下，通過哈希索引查找?guī)淼男阅芴嵘h大于額外的監(jiān)控索引搜索情況和保持這個哈希表結(jié)構(gòu)所帶來的開銷。

但某些時候，在負載高的情況下，自適應(yīng)哈希索引中添加的read/write鎖也會帶來競爭，比如高并發(fā)的join操作。like操作和%的通配符操作也不適用于自適應(yīng)哈希索引，可能要關(guān)閉自適應(yīng)哈希索引。

以上就是“數(shù)據(jù)庫面試題目及答案的詳細內(nèi)容”，你能回答上來嗎?如果想要了解更多的Java面試題相關(guān)內(nèi)容，可以關(guān)注動力節(jié)點Java官網(wǎng)。