主索引/輔助索引/稠密索引/稀疏索引

主索引 & 輔助索引

主索引

定義：將主文件分塊，每一塊對應一個索引項。每個存儲快的第一條記錄，又稱為錨記錄。主索引是按照索引字段值進行排序的一個有序文件，通常建立在有序文件的基於主碼的排序字段上。以Mysql的MyIsam存儲引擎為例：

輔助索引

定義：定義在主文件的任意一個或者多個非排序字段上的輔助存儲結構。輔助索引通常對字段（該字段非排序）的每一個不同值有一個索引項。

字段值不唯一，引入中間桶保存指針列表。如下：

差別

1. 一個主文件僅有一個主索引，但可以有多個輔助索引；

2. 主索引通常建立在主碼/排序碼上面；

3. 可以利用主索引重新組織主文件數據，輔助索引不可以。

稠密索引 & 稀疏索引

稠密（Dense）索引

在稠密索引中，文件中的每個搜索碼值都對應一個索引值。也就是說，稠密索引為數據記錄文件的每一條記錄都設一個鍵-指針對。

稀疏（Sparse）索引

在稀疏索引中，只為搜索碼的某些值建立索引項。也就是說，稀疏索引為數據記錄文件的每個存儲塊設一個鍵-指針對，存儲塊意味着塊內存儲單元連續。

差別

1. 稠密索引比稀疏索引更快的定位一條記錄。
2. 稀疏索引所占空間小，插入和刪除時所需維護的開銷也小。

分析

從上述定義可以發現：

1. 輔助索引最末層通常為稀疏索引
2. 主索引可以是稠密索引+稀疏索引

為什么輔助索引最末層通常為稠密索引

因為數據文件是按照主索引進行排序的，輔助索引若為一個其他key，索引是根據這個key排序的，而相應的對應到數據文件則不一定是有序的，如下圖：

稠密索引是將索引的關鍵字key和數據所在位置一一對應起來，而稀疏索引因為數據文件和key對應有序而可以實現1:n的效果；顯然，使用輔助索引，最末層與數據文件不一定能對上順序，故輔助索引只可能為稠密索引。

輔助索引的設計策略

根據輔助索引的key進行排序，最末層采取稠密索引，前面采取稀疏索引。

重復key的處理：

1. 重復

2. 變長記錄

3. 中間桶保存指針列表

reference

[1] https://www.guru99.com/indexing-in-database.html

[2] http://mlwiki.org/index.php/Secondary_Index