09 | 普通索引和唯一索引，应该怎么选择？

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前提

业务代码已经保证了不会写入两个重复的信息

对查询过程的影响

• 对于普通索引来说，查找到满足条件的第一个记录后，需要查找下一个记录，直到碰到第一个不满足条件的记录。
• 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。

InnoDB 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 InnoDB 中，每个数据页的大小默认是 16 KB。

因此，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。

关于 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。
change buffer 是可以持久化的数据，在内存中有拷贝，也会被写入到磁盘上。
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。
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 50 的时候，表示 change buffer 的大小最多只能占用 buffer pool 的 50%。
change buffer 只能二级索引使用，因为唯一索引需要判断数据是否存在，需要把数据页读取到内存中，也就没有使用 change buffer 的必要了

对更新过程的影响

第一种情况是，这个记录要更新的目标页在内存中。这时，InnoDB 的处理流程如下：

• 对于唯一索引来说，找到 3 和 5 之间的位置，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，找到 3 和 5 之间的位置，插入这个值，语句执行结束。

第二种情况是，这个记录要更新的目标页不在内存中。这时，InnoDB 的处理流程如下：

• 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 IO 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

change buffer 的使用场景

适合写多读少的场景，在一个数据页做 merge 之前，change buffer 记录的变更越多（也就是这个页面上要更新的次数越多），收益就越大

索引选择和实践

建议你尽量选择普通索引，如果所有的更新后面，都马上伴随着对这个记录的查询，那么你应该关闭 change buffer。而在其他情况下，change buffer 都能提升更新性能

change buffer 和 redo log

执行以下语句的操作过程

mysql> insert into t(id,k) values(id1,k1),(id2,k2);

1. Page 1 在内存中，直接更新内存；
2. Page 2 没有在内存中，就在内存的 change buffer 区域，记录下“我要往 Page 2 插入一行”这个信息
   将上述两个动作记入 redo log 中（图中 3 和 4）。

执行以下语句的操作过程

select * from t where k in (k1, k2)

1. 读 Page 1 的时候，直接从内存返回。
2. 读Page 2 的时候，需要把 Page 2 从磁盘读入内存中，然后应用 change buffer 里面的操作日志，生成一个正确的版本并返回结果。

redo log 主要节省的是随机写磁盘的 IO 消耗（随机写磁盘转成顺序写redo log），而 change buffer 主要节省的则是随机读磁盘的 IO 消耗(写操作不用先读数据页到内存)

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change buffer 一开始是写内存的，那么如果这个时候机器掉电重启，会不会导致 change buffer 丢失呢？

分为两种情况：

1. change buffer 写入了，但 redo log 未写入：这时 change buffer 丢失，会导致本次未完成的操作数据丢失，但不影响已完成的数据
2. change buffer 写入了，redo log 也写入了：这时 change buffer 不会丢失，可以通过 redo log 恢复