普通索引 vs 唯一索引

在不同的业务场景下，应该选择普通索引，还是唯一索引？

假设你在维护一个居民系统，每个人都有一个唯一的身份证号，而且业务代码已经保证了不会写入两个重复的身份证号。如果居民系统需要按照身份证号查姓名：

select name from CUser where id_card ='xxxxxxxyyyyyyzzzzz';

所以，你一定会考虑在id_card字段上建索引。

由于身份证号字段比较大，不建议把身份证号当做主键。现在有两个选择，要么给id_card字段创建唯一索引，要

么创建一个普通索引。如果业务代码已经保证了不会写入重复的身份证号，那么这两个选择逻辑上都是正确的。

从性能的角度考虑，你选择唯一索引还是普通索引呢？选择的依据是什么呢？

假设，我们有一个主键列为ID的表，表中有字段k，并且在k上有索引，假设字段 k 上的值都不重复。

这个表的建表语句是：

 create table test(
   id int primary key,
   k int not null,
   name varchar(16),
   index (k)
 )engine=InnoDB;

表中R1~R5的(ID,k)值分别为(100,1)、(200,2)、(300,3)、(500,5)和(600,6)。

1 查询过程

假设，执行查询的语句是 select id from test where k=5。

• 对于普通索引来说，查找到满足条件的第一个记录(5,500)后，需要查找下一个记录，直到碰到第一个不满足k=5条件的记录。
• 对于唯一索引来说，由于索引定义了唯一性，查找到第一个满足条件的记录后，就会停止继续检 索。

那么，这个不同带来的性能差距会有多少呢？答案是， 微乎其微 。

你知道的，noDB的数据是按数据页为单位来读写的。也就是说，当需要读一条记录的时候，并不是将这个记录

本身从磁盘读出来，而是以页为单位，将其整体读入内存。在noDB中，每个数据页的大小默认是16KB。因为引擎是按页读写的，所以说，当找到k=5的记录的时候，它所在的数据页就都在内存里了。那么，对于普通索引来说，要多做的那一次“查找和判断下一条记录”的操作，就只需要一次指针寻找和一次计算。

当然，如果k=5这个记录刚好是这个数据页的最后一个记录，那么要取下一个记录，必须读取下一个数据页，这个操作会稍微复杂一些。

但是，我们之前计算过，对于整型字段，一个数据页可以放近千个ky，因此出现这种情况的概率会很低。所以

我们计算平均性能差异时，仍可以认为这个操作成本对于现在的CPU来说可以忽略不计。

2 更新过程

为了说明普通索引和唯一索引对更新语句性能的影响这个问题，介绍一下change buffer。

当需要更新一个数据页时，如果数据页在内存中就直接更新，而如果这个数据页还没有在内存中的话， 在不影响数据一致性的前提下， InooDB会将这些更新操作缓存在change buffer中 ，这样就不需要从磁盘中读入这个数据页了。在下次查询需要访问这个数据页的时候，将数据页读入内存，然后执行change buffer中与这个页有关的操作。通过这种方式就能保证这个数据逻辑的正确性。 将change buffer中的操作应用到原数据页，得到最新结果的过程称为 merge 。除了 访问这个数据页 会 触 发merge外，系统有后台线程会定期 merge。在 数据库正常关闭（shutdown） 的过程中，也会执行 merge 操作。

如果能够将更新操作先记录在change buffer， 减少读磁盘 ，语句的执行速度会得到明显的提升。而 且， 数据读入内存是需要占用 buffer pool 的，所以这种方式还能够 避免占用内存 ，提高内存利用率。

那么，什么条件下可以使用change bufferl呢？

对于唯一索引来说，所有的更新操作都要先判断这个操作是否违反唯一性约束。比如，要插入(4,400这个记录
就要先判断现在表中是否已经存在k二4的记录，而这必须要将数据页读入内存才能判断。如果都已经读入到内存
了，那直接更新内存会更快，就没必要使用change buffer了。

因此，唯一索引的更新就不能使用change buffer,实际上也只有普通索引可以使用。

change buffer用的是buffer pool里的内存，因此不能无限增大。change buffer的大小，可以通过参数
innodb_change_buffer_max_size来动态设置。这个参数设置为58的时候，表示change buffer的大小最多只能占用ouffer pool的50%。

如果要在这张表中插入一个新记录(4,400)的话，nnoDB的处理流程是怎样的？

第一种情况是，这个记录要更新的目标页在内存中。这时：

• 对于唯一索引来说，找到3和5之间的位置，判断为没有冲突，插入这个值，语句执行结束：
• 对于普通索引来说，找到3和5之间的位置，插入这个值，语句执行结束。
  这样看来，普通索引和唯一索引对更新语句性能影响的差别，只是一个判断，只会耗费微小的CPU时间。

第二种情况是，这个记录要更新的目标页不在内存中。这时：

• 对于唯一索引来说，需要将数据页读入内存，判断到没有冲突，插入这个值，语句执行结束：
• 对于普通索引来说，则是将更新记录在change buffer,语句执行就结束了.
  将数据从磁盘读入内存涉及随机lo的访问，是数据库里面成本最高的操作之一。change buffer因为减少了随机磁
  盘访问，所以对更新性能的提升是会很明显的.