MySQL面试题讲解之如何设置Hash索引

除了b-tree 索引，mysql还提供了如下索引：

hash索引

只有memory引擎支持，场景简单

r-tree索引

myisam的一个特殊索引类型，主要用于地理空间数据类型

full-text

myisam的一个特殊索引，主要用于全文索引，从mysql 5.6开始innodb支持全文索引

索引 / 存储引擎myisaminnodbmemoryb-tree索引支持支持支持hash索引不支持不支持支持r-tree索引支持支持不支持full-text索引支持支持不支持

最常用的索引也就是b-tree索引和hash索引，且只有memory， ndb两种引擎支持hash索引。 hash索引适于key-value查询，通过hash索引比b-tree索引查询更加迅速。但hash索引不支持范围查找例如<><==,>==等。 memory只有在”=”的条件下才会使用hash索引

mysql在 8.0才支持函数索引，在此之前只能对列的前面某一部分进行索引，例如标题title字段，可以只取title的前10个字符索引，这样的特性大大缩小了索引文件的大小，但前缀索引也有缺点，在order by和group by操作时失效。

create index idx_title on film(title(10));

1 特点

只存在数组，用一个hash函数把key转换成一个确定的内存位置，然后把value放在数组的该位置。使用 hash 自然会有哈希冲突可能，mysql 采取拉链法解决。

hash索引基于hash表实现，只有查询条件精确匹配hash索引中的列时，才能够使用到hash索引。对于hash索引中的所有列，存储引擎会为每行计算一个hashcode，hash索引中存储的就是hashcode。

例如一个维护了身份证号和姓名的表，根据身份证号查找对应名字，其hash索引如下：

比如我们想查id_card_n4对应username：

将id_card_n4通过hash函数算出a
按顺序遍历，找到user4

四个id_card_n值并不一定递增，这样即使增加新的user，速度也快，只需在后追加。当然缺点也很明显，不是有序，所以hash索引做区间查询速度很慢。比如要找身份证号在[id_card_x, id_card_y]区间的所有用户，就须全表扫描。

2 hash索引的缺陷

必须二次查找
不支持部分索引查找、范围查找
哈希码可能存在哈希冲突，如果hash 算法设计不好，碰撞过多，性能也会变差
索引存放的是hash值,所以仅支持 < = > 以及 in
无法通过操作索引来排序，因为存放的时候会经过hash计算，但是计算的hash值和存放的不一定相等，所以无法排序
不能避免全表扫描，只是由于在memory表里支持非唯一值hash索引，即不同的索引键，可能存在相同hash值
因为哈希表是一种根据关键字直接访问内存存储位置的数据结构，所以利用其原理的hash 索引，也就需要将所有数据文件添加到内存，这就很耗内存
如果所有的查询都是等值查询，那么hash确实快，但实际上范围查找数据更多
智能处理键值得全值匹配
查询hash函数决定着索引键的大小

要使innodb或myisam支持哈希索引，可以通过伪哈希索引来实现，叫自适应哈希索引。

可通过增加一个字段，存储hash值，将hash值建立索引，在插入和更新的时候，建立触发器，自动添加计算后的hash到表里。

哈希表这种结构适用于只有等值查询的场景，比如memcached。

3 案例应用

假如有一个非常非常大的表，比如用户登录时需要通过email检索出用户，如果直接在email列建索引，除了索引区间匹配，还要进行字符串匹配比对，email短还好，如果长的话这个查询代价就比较大。若此时，在email建立哈希索引，查询以int查询，性能就比字符串比对查询快多了。

hash 算法

建立哈希索引，首先就要选定哈希算法，《高性能mysql》说到的crc32算法。

insert update select 操作

在表中添加hash值的字段：

alter table `user` add column email_hash int unsigned not null default 0;

接下来就是在update和insert时，自动更新 email_hash 字段，通过触发器实现：

delimiter |
create trigger user_hash_insert before insert on `user` for each row begin
set new.email_hash=crc32(new.email);
end;
|
create trigger user_hash_update before update on `user` for each row begin
set new.email_hash=crc32(new.email);
end;
|
delimiter ;

这样select请求就会变成：

select `email`, `email_hash` from `user` where 
	email_hash = crc32(“xxoo@gmail.com”) 
			and `email`= “xxoo@gmail.com”;

+—————————-+————+
| email | email_hash |
+—————————-+————+
| xxoo@gmail.com | 2765311122 |
+—————————-+————+

and email = “xxoo@gmail.com” 是为了防止哈希碰撞时数据不准确。

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