主鍵索引是InnoDB存儲引擎默認給我們創建的一套索引結構，我們表里的數據也是直接放在主鍵索引里，作為葉子節點的數據頁。

但我們在開發的過程中，往往會根據業務需要在不同的字段上建立索引，這些索引就是二級索引，今天我們就給大家講講二級所有的原理。

比如，你給name字段加了一個索引，你插入數據的時候，就會重新搞一棵B+樹，B+樹的葉子節點，也是數據頁，但是這個數據頁里僅僅放了主鍵字段和name字段。

葉子節點的數據頁的name值，跟主鍵索引一樣的，都是按照大小排序的。同一個數據頁里的name字段值都是大于上一個數據頁里的name字段值。

name字段的B+樹也會構建多層索引頁，這個索引頁里放的是下一層的頁號和最小name字段值。就像這樣：

圖1 二級索引

假設你要根據name字段來搜索數據，比如：select * from user where name=‘xxx'，過程與主鍵索引一樣的。從name索引的根節點開始找，一層一層的向下找，一直找到葉子節點，定位到name字段值對應的主鍵值。

但此時葉子節點的數據頁沒有完整所有字段，就需要根據主鍵到主鍵索引里去查找，從主鍵索引的根節點一路找到葉子節點，就可以找到這行數據的所有字段了，這個過程就叫回表。

二級索引，可以對多個字段建立聯合索引，比如，name + age + sex

此時聯合索引與單個字段的索引原理是一樣的，只不過葉子節點的數據頁里放的是id + name + age + sex，然后默認按照name排序，name一樣就按age排序，age一樣就按sex排序。

每個name + age +sex的索引頁里，放的就是下層節點的頁號和最小的name + age + sex值。當你用name + age + sex搜索的時候，就會走name + age + sex聯合索引這棵樹，再回表查詢。

以上就是innoDB二級索引的原理了，有沒有感覺也不過如此？

索引的利弊

隨著我們不停的在表里插入數據，就會不停的在數據頁里插入數據，然后一個數據頁放滿了就會分裂成多個數據頁，這個時候就需要索引頁去指向各個數據頁。

如果數據頁太多了，那么索引頁里的數據頁指針也就會太多了，索引頁也必然會放滿的，此時索引頁也會分裂成多個，再形成更上層的索引頁。

這個過程跟主鍵索引是一模一樣的，所以你如果搞懂了主鍵索引，二級索引也很簡單的。

索引的好處是顯而易見的，查找數據的時候不需要全表掃描，性能是很高的。

但索引也有其缺點，如果用的不好，反而對會有副作用。

首先，要創建索引，就要占用存儲空間。我們每創建一個索引，MySQL就會搞出一個B+樹，每棵B+樹都要占用很多的磁盤空間啊，所以搞太多索引，也是很耗費磁盤空間的。

其次，你在進行增刪改查的時候，每次都需要維護各個索引的數據有序性，因為每個B+樹都要求頁內是按照值大小來排序的，頁之間也是有序的。所以你不停的增刪改查，各個索引的數據頁要不停的分裂、增加新的索引頁，如果你一個表里搞太多索引，增刪改的性能就會比較差

所以綜合上面兩個原因，我們不建議給一張表搞太多索引的。

聯合索引查詢原理

之所以要講聯合索引的查詢原理，是想帶著讀者們更清晰的理解索引的工作原理，我們平時設計索引也大多是設計的聯合索引。

假如有一個索引KEY(class, name, course），對學生班級、姓名、科目名稱建立的聯合索引。聯合索引的示意圖如下：

每個數據頁都包含了聯合索引的三個字段值和主鍵值，數據頁內部也是按照順序來排序的。

首先按照班級值來排序，如果一樣則按照學生姓名來排序，如果一樣，則按照科目名稱來排序，所以數據頁內部都是按照這三個字的值來排序的。

數據頁內部與數據頁之間也是有序的，數據頁內部組成單向鏈表，數據頁之間組成雙向鏈表。

圖中索引頁分別指向兩個數據頁，索引頁放的是數據頁里最小的那個數據值。

假如我們要執行語句：select * from student where class='1班‘ and student_name='張強' and course_name='數學'。

查詢時先到索引頁里去找，索引頁里有多個數據頁的最小值記錄，此時直接在索引頁里基于二分查找方法來找就可以了，先根據班級名來找1班這個值對應的數據頁，直接可以定位到所在的數據頁。

圖2 查找到索引頁

然后就可以找到索引指向的那個數據頁就可以了，在數據頁內部是一個單向鏈表， 你也是基于二分查找就可以了，先按1班這個值查詢，你發現有幾條數據都是1班，然后按照張強這個學生姓名查找，發現也有多條數據，接著按照科目名稱來二分查找。

很快就定位到一條數據了，對應的就是圖中的id=127的數據。

圖3 查找到數據

然后根據主鍵id=127回表查找完整的字段，在主鍵索引開始二分查找迅速定位到各層級的索引頁，再逐步向下定位到id=127的那條數據，就可以拿到所有字段的值了。

上面的過程就是聯合索引的查找過程。對于聯合索引，就是一次安裝各個字段來進行二分查找，先定位到第一個字段對應的值在哪個頁，如果第一個字段值一樣，就按第二個字段值來查找，以此類推，就找到最終的數據了。