终极:03 搜索引擎的分类

　　终极:03 搜索引擎的分类

　　一、索引​​ 1.1、索引的定义及优缺点

　　索引的定义：索引是对数据库表中一个或多个列的值进行排序的结构。使用索引，您可以快速访问数据表中的特定信息。

　　通俗地说，索引是数据库表的目录。通过索引，我们可以快速找到数据库中的数据，并进行相应的增删改查等操作。

　　索引的使用大大加快了数据检索的速度，将随机I/O变成了顺序I/O（因为B+树的叶子节点是连在一起的），并且加快了表之间的连接，让我们查询数据更加方便. 方便，所以我们在进行数据库查询的时候，基本离不开索引，但同时它也有一定的不足。从空间的角度来说，索引的建立需要占用物理空间，会占用计算机的内存，所以我们对数据库进行优化。创建索引时，会尽量减少索引的建立；从时间上看，创建和维护索引需要时间。例如，在添加、删除和修改数据时需要维护索引。因此，在创建索引时，我们应该注意不要创建太多索引。.

　　1.2 索引的数据结构

　　索引的数据结构主要包括B+树和哈希表，对应的索引分别是B+树索引和哈希索引。InnoDB 引擎的索引类型包括 B+ 树索引和哈希索引。默认索引类型为 B+ 树索引。一般来说，我们在查询的时候多使用B+数，因为它的搜索效率很高，而且支持排序和范围搜索；哈希索引通常用于精确的等效搜索。

　　MySQL的主要索引类型有FULLTEXT、HASH、BTREE、RTREE。

　　FULLTEXT：FULLTEXT 是全文索引。MyISAM 存储引擎和 InnoDB 存储引擎在 MySQL 5.6.4 及以上版本支持全文索引。一般用于在文本中查找关键字，而不是直接比较是否相等，多在CHAR、VARCHAR、TAXT等数据类型上建立全文索引。全文索引主要用于解决WHERE name LIKE "%zhang%"等文本模糊查询效率低的问题。

　　HASH：HASH 是哈希索引。哈希索引主要用于等价查询。时间复杂度为O(1)，效率很高，但不支持排序、范围查询、模糊查询。

　　BTREE：BTREE是B+树索引，INnoDB存储引擎的默认索引，支持排序、分组、范围查询、模糊查询等，性能稳定。

　　RTREE：RTREE是空间数据索引，主要用于地理数据的存储。与其他索引相比，空间数据索引的优势在于范围搜索

　　1.1.3。指标分类

　　1、唯一索引：是表上的一个或多个字段组合建立的索引。这个或这些字段的值的组合不能在表中重复。

　　2、非唯一索引：是表上的一个或多个字段组合建立的索引。这个或这些字段的值的组合在表中可以重复，不需要唯一。

　　3、主键索引（primary index）：它是一种特定类型的唯一索引。在表中创建主键时会自动创建索引。一张表只能建立一个主索引。

　　4、聚集索引（clustered index，Innodb）：表中记录的物理顺序与键值的索引顺序相同。因为真实数据只有一个物理顺序，所以一张表只能有一个聚集索引。叶节点（B+树）存放的是实际的数据行，没有其他单独的数据页。

　　5、非聚集索引（Mylsam）：表中记录的物理顺序与键值的索引顺序不同。这也是非聚集索引和聚集索引的根本区别。叶节点不是数据节点，而是每个指向真实数据行的指针。

　　聚集索引和非聚集索引的主要区别在于数据和索引是否分开存储。

　　2 数据库引擎 2.1 数据库引擎的定义和理解

　　数据库引擎只是一个“数据库引擎”。访问数据库时，无论是手动访问还是程序访问，都不是直接读写数据库文件，而是通过数据库引擎访问数据库文件。以关系数据库为例，你向数据库引擎发送 SQL 语句，数据库引擎对 SQL 语句进行解释，提取你需要的数据并返回给你。因此，对于访问者来说，数据库引擎就是 SQL 语句的解释器。官方称，数据库引擎是用于存储、处理和保护数据的核心服务。数据库引擎可以快速控制访问权限和处理事务，以满足企业中大多数需要处理大量数据的应用程序的需求。这包括创建用于存储数据的表和用于查看、管理和保护数据的数据库对象。（例如索引、视图和存储过程）

　　见博客：（176条）数据库引擎学习总结_gentelyang的博客-CSDN博客_数据库引擎

　　2.2. 数据库引擎的任务

　　1：设计并创建一个数据库来保存系统所需的关系或xml文档

　　2：实现系统来访问或更改存储在数据库中的数据，实现网站或使用数据的应用程序，包括使用SOL Server工具和使用工具已经使用的数据的过程。

　　3：为单位或用户部署实施的系统

　　

　　4：提供日常管理支持，优化数据库性能。

　　2.3、发动机的类别

　　常见的数据库引擎类别包括ISAM、MYISAM、HEAP和INNODB，它们是mysql数据库的组成部分，在数据查询中起着非常重要的作用。其详情如下：

　　是

　　ISAM 是一种定义明确且经过时间考验的数据表管理方法，其设计目的是查询数据库的频率远高于更新数据库的频率。因此，ISAM 执行读取操作的速度非常快，并且不会消耗大量内存和存储资源。ISAM 的两个主要缺点是它不支持事务，并且它不是容错的：如果您的硬盘驱动器崩溃，则无法恢复数据文件。如果您在关键任务应用程序中使用 ISAM，您必须经常备份所有实时数据，通过其复制功能，MySQL 可以支持这样的备份应用程序。

　　MyISAM

　　MyISAM 是 MySQL 的 ISAM 扩展格式和默认数据库引擎。除了提供 ISAM 中没有的广泛的索引和字段管理功能外，MyISAM 还使用表锁定机制来优化多个并发读写操作。代价是您需要经常运行 OPTIMIZETABLE 命令来恢复更新机制浪费的空间。MyISAM 还有一些有用的扩展，例如修复数据库文件的 MyISAMChk 工具和恢复浪费空间的 MyISAMPack 工具。

　　堆

　　HEAP 允许仅驻留在内存中的临时表。在内存中使 HEAP 比 ISAM 和 MyISAM 更快，但它管理的数据是易失的，如果在关机前没有保存，所有数据都会丢失。删除行时，HEAP 也不会浪费大量空间。当您需要使用 SELECT 表达式来选择和操作数据时，HEAP 表很有用。请记住在使用完表单后将其删除。让我再重复一遍：不要忘记在使用完表单后将其删除。

　　InnoDB 和 BerkleyDB

　　InnoDB 和 BerkleyDB (BDB) 数据库引擎都是支持 MySQL 灵活性的技术 MySQL++ API 的直接产品。您在使用 MySQL 时面临的几乎所有挑战都源于 ISAM 和 MyISAM 数据库引擎不支持事务或外键这一事实。尽管比 ISAM 和 MyISAM 引擎慢得多，但 InnoDB 和 BDB 包括对事务处理和外键的支持，而前两个引擎都没有。如前所述，如果您的设计需要这些功能中的一项或两项，您将不得不使用后两种引擎中的一种。

　　2.4. InnoDB引擎和MyISAM引擎的区别

　　在 InnoDB 存储引擎中，默认索引是 B+ 树索引。使用主键创建的索引是主索引，也是聚集索引，在主索引上创建的索引是二级索引，也是非聚集索引。为什么要在主索引之上创建二级索引，因为二级索引中的叶子节点存储的是主键。

　　在MyISAM存储引擎中，默认索引也是B+树索引，但是主索引和二级索引都是非聚集索引，也就是说索引结构的叶子节点存储了一个指向数据行的地址。并使用二级索引来检索不需要访问主键的索引。

　　3 数据库事务 3.1、事务的四个特征

　　原子性：事务是执行的最小单位，要么全部要么没有

　　一致性：事务执行前后数据一致，多个事务读取的结果相同

　　隔离：并发访问数据时，一个用户事务不会被其他事务干扰

　　持久化：事务完成后，该事务对数据库所做的更改被持久化在数据库中，不会回滚。

　　3.2 事务的隔离级别

　　事务有四种隔离级别，包括未提交读、已提交读、可重复读和可序列化。从低到高分别是未提交读、已提交读、可重复读和可序列化。这四个级别可以一一解决脏问题。阅读、不可重复阅读和幻读。

　　Read uncommitted Read uncommitted：事务B已经读取了事务A尚未提交的数据，可能会发生脏读

　　读已提交：事务A提前读取数据，事务B立即更新数据，并提交事务，而当事务A再次读取数据时，数据已经改变，避免脏读，但可能是不可重复读

　　可重复读 可重复读：，避免不可重复读，但仍有可能出现幻读。注意：MySQL 的默认隔离级别是可重复读。

　　

　　Serializable 序列化：Serializable 是最高的事务隔离级别，但成本最高，性能低。一般很少使用。在这个级别，事务是顺序执行的，既可以避免脏读和不可重复读，又可以避免幻读。

　　1.3.3. 重复阅读和幻读

　　重复读取是为了保证在一个事务中，相同查询条件下读取的数据值不变，但不能保证在下一次相同条件下查询结果记录数不会增加。

　　幻读的存在就是为了解决这个问题。他锁定了查询范围，因此您不能再将数据插入此范围。这就是 SERIALIZABLE 隔离级别的作用。

　　4.索引、引擎和事务的关系 4.1 三者的关系

　　通俗的讲，索引是数据库查询，是写入数据的目录，引擎可以说是数据库与外界交互的工具，事务是决定各系统之间业务交付的最小单位。数据库和外部世界。通过数据库索引、引擎和事务的知识，我们可以更好的理解和掌握数据库是如何使用的。也可以借此了解和掌握mysql和mysqls数据库相关的事务，也可以了解更多关于如何优化sql语句和优化数据库表的知识。

　　4.2. mysql中的数据库索引和引擎

　　MySQL的主要索引类型有FULLTEXT、HASH、BTREE、RTREE。它们是全文索引、哈希索引、B+树索引和空间数据索引。它们共同构成了数据库的INnoDB、MYISAM、HEAP等基础存储引擎和搜索引擎，也使数据库具备了很*敏*感*词*，可以支持排序和分组。、范围查询、模糊查询等操作，让数据发挥其生产力。

　　它与外界交互的sql语句形成一个事务，将数据的操作变成一个完整的事件，从而通过组合体现我们世界的变化，从而帮助我们生活的方方面面，发挥它的作用。独特的功能。比如通过mysql中表数据的不同查询条件，我们可以得到并过滤掉不同人的分数，从而

　　4.3 其他数据库的设计与思考 4.3.1 Oracle数据库引擎

　　oracle中没有引擎的概念，数据处理大致可以分为两类：OLTP（在线事务处理）和OLAP（在线分析处理）。OLTP 是传统关系型数据库的主要应用，主要用于基本的、日常的事务处理，例如银行交易。OLAP是数据仓库系统的主要应用，支持复杂的分析操作，注重决策支持，提供直观易懂的查询结果。

　　OLTP 和 OLAP 的区别

　　OLTP系统强调数据库内存效率，强调各种内存指标的指挥率，强调绑定变量，强调并发操作；

　　OLAP系统强调数据分析、强调SQL执行市场、强调磁盘I/O、强调分区等。

　　见博客：

　　4.3.2 Sqlite 数据库设计

　　sqlite数据库设计零配置生效，兼容。

　　4.3.3 redis数据库

　　4.3.4 MongoDB

　　4.3.5 hBase 数据库

　　5.数据库优化策略

　　1.索引优化

　　2.分库分表

　　3. 其他

　　参考：

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