聚集索引和非聚集索引的区别是MySQL面试经常提及的问题，以下我一一来详解两者的核心区别@mikechen
什么是索引结构？
索引在数据库中的作用类似于目录在书籍中的作用，用来提高查找信息的速度。
索引在MySQL中也叫做“键（key）”, 是存储引擎用于快速找到记录的一种数据结构,使用索引查找数据，无需对整表进行扫描，可以快速找到所需数据。
索引对于良好的性能非常关键,尤其是当表中的数据量越来越大时，索引对性能的影响跃愈发重要。
什么聚集索引？
聚集索引也称聚类索引、簇集索引，就是存放的物理顺序和列中的顺序一样，一般设置主键索引就为聚集索引。
所以要想搞懂聚集索引，你需要搞懂主键。
可能有小伙伴会问，为什么需要主键？如果建表的时候没有指定主键呢？聚集索引怎么操作，下面mikechen一一详解。
如果在创建表时没有显示的定义主键，则InnoDB存储引擎会按如下方式选择或创建主键：
- 首先判断表中是否有非空的唯一索引，如果有，则该列即为主键，如果有多个非空唯一索引时，InnoDB存储引擎将选择建表时第一个定义的非空唯一索引作为主键。
- 如果不符合上述条件，InnoDB存储引擎自动创建一个6字节大小的指针作为索引。
假设一个页(16K)只能存放3条数据，则数据存储结构如下：
可以看到我们想查询一个数据或者插入一条数据的时候，需要从最开始的页开始，依次遍历每个页的链表，效率并不高。
我们可以给这页做一个目录，保存主键和页号的映射关系，根据二分法就能快速找到数据所在的页。
所以这就主键的作用，相当于书的目录索引，可以提升查找数据效率。
但这样做的前提是这个映射关系需要保存到连续的空间，如数组这样做会有如下几个问题：
- 随着数据的增多，目录所需要的连续空间越来越大，并不现实。
- 当有一个页的数据全被删除了，则相应的目录项也要删除，它后面的目录项都要向前移动，成本太高。
我们可以把目录数据放在和用户数据类似的结构中，如下所示：
备注：目录项有2个列，主键和页号
数据很多时，一个目录项肯定很多，毕竟一个页的大小为16k，我们可以对数据建立多个目录项目，在目录项的基础上再建目录项，如下图所示：
这其实就是一颗B 树，也是一个聚集索引，即数据和索引在一块，叶子节点保存所有的列值。
以 InnoDB 的一个整数字段索引为例，这个 N 差不多是 1200，这棵树高是 4 的时候，就可以存 1200 的 3 次方个值，这已经17 亿了。
考虑到树根的数据块总是在内存中的，一个 10 亿行的表上一个整数字段的索引，查找一个值最多只需要访问 3次磁盘。其实，树的第二层也有很大概率在内存中，那么访问磁盘的平均次数就更少了。
聚簇索引具有唯一性，由于聚簇索引是将数据跟索引结构放到一块，因此一个表仅有一个聚簇索引。
什么是非聚集索引？
讲完聚集索引 ， 接下来聊一下非聚集索引， 也就是我们平时经常提起和使用的常规索引。
在innodb中在聚簇索引之上创建的索引称之为辅助索引，非聚集索引都是辅助索引，像复合索引、前缀索引、唯一索引都是辅助索引。
辅助索引叶子节点存储的不再是行的物理位置，而是主键值，辅助索引访问数据总是需要二次查找，如下图所示：
非聚集索引：数据存储在一个地方，索引存储在另一个地方，索引带有指针指向数据的存储位置。
聚集索引与非聚集索引的区别？
1.通过聚集索引可以一次查到需要查找的数据， 而通过非聚集索引第一次只能查到记录对应的主键值 ， 再使用主键的值通过聚集索引查找到需要的数据。
2.聚集索引一张表只能有一个，而非聚集索引一张表可以有多个。
3.使用聚集索引的查询效率要比非聚集索引的效率要高，但是如果需要频繁去改变聚集索引的值，写入性能并不高，因为需要移动对应数据的物理位置(时间花费在“物理存储的排序”上)。
4.非聚集索引则就是普通索引了，仅仅只是对数据列创建相应的索引，不影响整个表的物理存储顺序。
5.聚集索引存储记录是物理上连续存在，而非聚集索引是逻辑上的连续，物理存储并不连续。
陈睿mikechen
10年+大厂架构经验，资深技术专家，就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。
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