聚簇索引 (主鍵索引)（Clustered Index (Primary Index)）
聚簇索引與其說是索引，不如說是InnoDB用來存儲記錄的數據容器更為恰當。
InnoDB中的聚簇索引采用B-Tree組織起來，每個節點都是一個Page（InnoDB存儲記錄的最小單位）；非葉節點存 Key 的值和指向孩子節點的指針，葉子節點則存儲記錄和指向相鄰葉節點的指針（所有葉節點構成一個雙向鏈表），下面是一個簡單的示意圖：
InnoDB根據Key值順序存儲記錄，相鄰的Node彼此通過指針連接，這樣有兩個好處：
- 這樣相關的記錄會存儲的比較近，讀取相關記錄的時候只需要Load少數Page就好。例如上圖若要讀取key 5和key 6的記錄，只要加載page 5就好。
- 執行范圍查詢時不用整棵B+樹都掃描一遍，只要找到最小的key值所在的葉節點Page，一直往后讀即可。例如上圖查詢key值在5〜10的記錄，只要找到key 5所在的page 5，然后一直往后讀值到key 10所在的page 7為止。
當然排好序的記錄也有一些缺點，如果插入key值無序的記錄時容易造成性能問題。例如上圖如果插入一條key為13的記錄時，MySQL會直接寫入到page 8；但若是插入一條key為9的記錄時會導致page 7發生頁拆分（Page Split），這種情況下MySQL會在Page之間移動記錄，繼而影響性能。
MySQL並不會把Page的全部空間都用完，相反，它會保留一部分空間為日后添加或更新使用，如上圖的page 6。根據MySQL 5.7 Reference Manual：
If index records are inserted in a sequential order (ascending or descending), the resulting index pages are about 15/16 full. If records are inserted in a random order, the pages are from 1/2 to 15/16 full.
如果index的記錄是順序插入，索引頁（Index Page）的使用率會在15/16左右，但若是亂序插入的話，索引頁的使用率則會在1/2到15/16之間。
由上述原因可以知道，聚簇索引是如何影響范圍查詢、插入記錄的性能以及Page空間的使用率的，所以一個恰當的聚簇索引鍵值（Clustered Key）很重要。MySQL選擇聚簇索引鍵值的規則如下：
- 有Primary Key，選Primary Key；
- 沒有Primary Key，選第一個NOT NULL的UNIQUE Key；
- 若都沒有，則InnoDB生成一個auto increment的隱藏字段做聚簇索引鍵值。
二級索引（Secondary Index）
二級索引同樣使用B-Tree數據結構，不同的是葉節點只存儲二級索引的鍵值和聚簇索引鍵值（通常是Primary Key），聚簇索引鍵值是用於回表查詢該條記錄。
注意到上圖中二級索引鍵值的順序和聚簇索引鍵值順序通常不同，所以二級索引做范圍查詢讀取記錄的性能通常不如聚簇索引高效（回表操作會有大量的隨機IO）。因為二級索引會存儲聚簇索引的鍵值，因此儲聚簇索引鍵值的大小也會影響二級索引的大小，所以在選擇聚簇索引鍵值時需要注意這點。
另外當SELECT的字段被二級索引覆蓋的話，MySQL就不需要再回表查詢了，這樣執行速度更快。例如：
CREATE TABLE `test_table` ( `primary_key` int(11) NOT NULL, `secondary_key` int(11) DEFAULT NULL, `other_key` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`primary_key`), KEY `SECONDARY` (`secondary_key`) )
用explain命令分析SELECT primary_key 和 secondary_key 的 SQL，extra 字段顯示 using index，即 MySQL 執行這條語句時直接從索引取值。
反之，則會看到extra字段顯示 using index condition，即需要進行回表取需要的字段值。
小結
索引是個復雜的主題，但通過了解索引底層的運行原理可以幫助我們更精准的使用索引，基本原則如下：
- InnoDB讀取記錄是以Page為單位，加載一個Page只為讀取一條記錄是很浪費且低效的行為。挑選好Primary Key，可以利用訪問局部性(Locality of Reference)提高性能（讓相關的記錄集中在幾個Page里面，這樣InnoDB加載一個Page就可以讀取到多條記錄）。
- 使用二級索引讀取記錄需要進行回表操作，正如同上面第一點提到的，加載一個Page讀取一條記錄是低效的。因此二級索引覆蓋所有需要的字段對性能會有顯著提升。
譯自 A Brief Introduction to Cluster Index and Secondary Index in InnoDB