No.208

MySQL（InnoDB）的索引为什么用 B+ 树？

进阶高频原理约 3 分钟读完

一句话回答

数据存在磁盘上，查询快慢主要看磁盘 I/O 次数。B+ 树是多路平衡树，一个节点就是一页（默认 16KB），能放上千个键，所以树很矮：两千万行左右的表通常 3 层就够，一次查询只要 3 次左右的 I/O。而且数据都在叶子节点，叶子节点之间用链表相连，范围查询和排序也很高效。

详细解析

结构	问题
哈希表	等值查询快，但不支持范围查询和排序
二叉搜索树 / 红黑树	每个节点只有两个分支，数据量大时树很高，I/O 次数多；普通二叉搜索树还可能退化成链表
B 树	非叶子节点也存数据，每页能放的键更少，树更高；范围查询要在树中来回遍历
B+ 树	非叶子节点只存键和指针，分支多、树矮；数据都在叶子节点，叶子之间有链表，范围查询顺序扫描即可

假设主键是 BIGINT（8 字节），页内指针 6 字节，一页 16KB：

聚簇索引（主键索引）：叶子节点存整行数据，一张表只有一个
二级索引（普通索引）：叶子节点存索引列和主键值。查到主键后还要回到聚簇索引查整行，这叫回表
覆盖索引：要查询的列都在二级索引里，就不用回表。比如在 name 上建了索引，SELECT id, name FROM user WHERE name = 'Tom' 就不需要回表

为什么推荐用自增 ID 做主键？

自增 ID 让新数据总是追加在最后一页，不会引起页分裂和数据移动。UUID 这类随机主键插入位置不确定，会频繁页分裂、产生碎片；而且主键越长，所有二级索引也越大，因为二级索引的叶子节点要存主键值。

什么是最左前缀原则？

联合索引 (a, b, c) 先按 a 排序，a 相同再按 b，b 相同再按 c。查询条件必须从最左边的列开始连续使用，才能用索引定位：WHERE a = 1 AND b = 2 可以，WHERE b = 2 不行。遇到范围条件（如 a > 1）后，后面的列就不能再用来定位了。

哪些情况下索引会失效？

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