阿里面試官讓我談談：Mysql中的降序索引底層實作，簡單！

什么是降序索引

大家可能對索引比較熟悉，而對降序索引比較陌生，事實上降序索引是索引的子集，

我們通常使用下面的陳述句來創建一個索引：

create index idx_t1_bcd on t1(b,c,d);

上面sql的意思是在t1表中，針對b,c,d三個欄位創建一個聯合索引，

但是大家不知道的是，上面這個sql實際上和下面的這個sql是等價的：

create index idx_t1_bcd on t1(b asc,c asc,d asc);

asc表示的是升序，使用這種語法創建出來的索引叫做升序索引，也就是我們平時在創建索引的時候，創建的都是升序索引，

可能你會想到，在創建的索引的時候，可以針對欄位設定asc，那是不是也可以設定desc呢？

當然是可以的，比如下面三個陳述句：

create index idx_t1_bcd on t1(b desc,c desc,d desc);
create index idx_t1_bcd on t1(b asc,c desc,d desc);
create index idx_t1_bcd on t1(b asc,c asc,d desc);

這種語法在mysql中也是支持的，使用這種語法創建出來的索引就叫降序索引，

關鍵問題是：在Mysql8.0之前僅僅只是語法層面的支持，底層并沒有真正支持，

我們分別使用Mysql7、Mysql8兩個版本來舉例子說明一下：

在Mysql7、Mysql8中分別創建一個表，有a,b,c,d,e五個欄位：

create table t1 (
a int primary key,
b int,
c int,
d int,
e varchar(20)
) engine=InnoDB;

然后分別創建一個降序索引：

create index idx_t1_bcd on t1(b desc,c desc,d desc);

創建成功后，我們使用以下sql查看一下索引資訊：

show index from t1;

Mysql7中你將得到結果：

Mysql8中你將得到結果：

我們只關心Key_name為idx_t1_bcd的三行記錄，細心的你應該可以發現，這兩個結果中的Collation欄位的結果是不一樣的：

? 在Mysql7中，Collation欄位的結果為A,A,A，表示b,c,d三個欄位的排序方式是asc

? 在Mysql8中，Collation欄位的結果為D,D,D，表示b,c,d三個欄位的排序方式是desc

但是我們在創建索引的時候，明明在語法層面已經指定了b,c,d三個欄位的排序方式是desc，這就可以看出來在Mysql7中降序索引只是語法層面的支持，底層并沒有真正支持，并且固定是升序索引，而在Mysql8中則真正從底層支持了降序索引，

到此為止，大家應該對升序索引和降序索引有了一個大概的了解，但并沒有真正理解，因為大家并不知道升序索引與降序索引底層到底是如
何實作的，

我們知道，索引是用來提高查詢速度的，但是為什么索引能提高查詢速度呢？

給定你一個數列，比如[1,3,7,9,2,5,4,6,8]，這是一個無序的數列或陣列，現在如果想提高這個數列的查詢速度，你首先會做什么？

我相信大部分人都能夠想到先排序，先把這個無序的數列，按從小到大的順序進行排序，比如得到[1,2,3,4,5,6,7,8,9]，有了這個有序的數列之后，我們就可以利用比如二分法等等演算法來提高這個數列的查詢速度了，

我舉這個例子想告訴大家的是：想提高資料集合的查詢速度，首先你可以對這些資料進行排序，

所以，對Mysql表中的存盤的資料也是一樣的，我們如果想提高這個表的查詢速度，我們可以先對這個表里的資料進行排序，那么表里的某一行資料包括了很多欄位，我們現在想對這些資料行進行排序，我們應該根據哪些欄位來確定這個順序呢？這就是索引，在創建索引的時候你所指定的列就是用來對表里的資料行進行排序的，

比如我們仍然利用上面所創建的t1表，向t1表里插入8條資料：

insert into t1 values(4,3,1,1,'d');
insert into t1 values(1,1,1,1,'a');
insert into t1 values(8,8,8,8,'h');
insert into t1 values(2,2,2,2,'b');
insert into t1 values(5,2,3,5,'e');
insert into t1 values(3,3,2,2,'c');
insert into t1 values(7,4,5,5,'g');
insert into t1 values(6,6,4,4,'f');

那么這些資料肯定是存盤在檔案中的，所以檔案中保存這些資料的格式大概如下，順序與插入順序保持一致：

4311d
1111a
8888h
2222b
5235e
3322c
7455g
6644f

注意，t1是Innodb的存盤引擎，而且a欄位是主鍵，所以Innodb存盤引擎在處理這些插入的資料時，會按主鍵進行排序，也就是上面我說的檔案中保存這些資料的格式是不準確的，

而如果我們基于上面的這種存盤方式，來查找資料，比如查找a=3的這行記錄，查找需要從第一行記錄開始查找，那么要查找6次，而如果我們將上面的資料按照a欄位的大小來進行排序：

1111a
2222b
3322c
4311d
5235e
6644f
7455g
8888h

排好序之后，如果我們還是查找a=3的這行記錄，我們只需要查3次了，而且這樣還有一個好處就是，如果我們現在需要查找a=3.5這行資料，如果我們基于未排序之前的存盤方式，我們需要查詢所有8行資料最終確定a=3.5這行資料不存在，而如果我們利用排好序之后的存盤方式，我們就只需要查4次就好了，因為當你查到4311d這行記錄時，你會發現4>3.5了，已經可以確定a=3.5的這行記錄不存在了，

而如果我們現在對t1創建一個索引，就像上面創建索引一樣，如果我們寫的是下面的sql:

create index idx_t1_bcd on t1(b,c,d);

這個sql表示要對t1創建一個索引，索引欄位是b,c,d，并且是升序的，所以實際上就是對原本的資料按照b,c,d三個欄位進行排序，那么排序之后類似：

1111a
2222b
5235e
4311d
3322c
7455g
6644f
8888h

可以好好看下，上面的記錄是按照b,c,d三個欄位來對資料行就行排序的，比如1111a中的b,c,d三個欄位的值是111，而2222b中的b,c,d三個欄位的值是222, 111是小于222的，所以對應的行排在前面，

那么資料如果這樣排序有什么好處呢？其實和剛剛按a欄位排序之后的好處是類似的，比如你現在想來查找b=4 and c=4 and d=4的資料也是能查詢更快的，實際上這就是索引的原理：
我們對某個表創建一個索引，就是對這個表中的資料進行排序，而排好序之后的資料是能夠提高查詢速度，

還有一點需要注意的是，排序有很多中方式，或者所可以利用一些資料結構，比如二叉樹、紅黑樹、B+樹，這些資料結構實際上就是對資料進行排序，只是排序的形式各不相同而已，每種資料結構有它各自的特點，而大家應該都知道，Mysql中用得最多的就是B+樹了，還是一樣，

相信，看到這里，大家應該對索引重新有了認識，只不過我們上面舉的幾個例子都是升序排序，而且排好序之后的資料不僅可以提高查詢速度，而且對于order by也是管用的，比如我們如果現在想對t1進行order by b asc,c asc,d asc；對于這個排序，如果已經在t1表建立了b,c,d的升序索引，那么就代表對t1表中的資料已經提前按照b,c,d排好序了，所以對于order by陳述句可以直接使用已經排好序的資料了，不用利用filesort再次進行排序了，

而且如果我們的order by是order by b desc, c desc, d desc，同樣可以利用b,c,d的升序索引，因為如果是order by b asc,c asc,d asc就從上往下遍歷即可，如果是order by b desc, c desc, d desc就從下往上遍歷即可，

那么，如果是order by b asc, c desc, d desc呢？這個order by是不是就沒有辦法利用b,c,d的升序索引了，

這個時候就需要降序索引了，

降序索引底層實作

我們花了較大篇幅介紹了升序索引的實作原理，總結來說就是對表中的資料按照指定的欄位比較大小進行升序排序，

升序是什么？是資料進行大小比較后，是小的在上，大的在下，或者如果是B+樹的話就是小的在左，大的在右，而降序就是大的在上，小的在下，或者如果是B+樹的話就是大的在左，小的在右，

所以，對于上面的那份原始資料：

4311d
1111a
8888h
2222b
5235e
3322c
7455g
6644f

如果我們將這份資料按照a desc進行排序就是：

8888h
7455g
6644f
5235e
4311d
3322c
2222b
1111a

非常簡單吧，那如果我們將這份資料按照b desc, c desc, d desc排序就是：

8888h
6644f
7455g
3322c
4311d
5235e
2222b
1111a

也非常簡單，那如果我們要將這份數據按照b desc, c asc, d desc排序呢？這是不是就有點懵了？

其實不難，排序其實就是對資料比較大小，我們用下面三行資料來模擬一下：

3322c
7455g
4311d

首先，按照b desc, c desc, d desc來排序，得到結果如下：

7455g
3322c
4311d

按照b desc, c asc, d desc來排序，得到結果如下：

7455g
4311d
3322c

可能一部分大佬已經能理解，實際上b desc所表達的意思就是b欄位資料大者在上，資料小者在下，資料相等的話則開始比較c欄位，而c欄位是按升序排的，也就是c欄位資料小者在下，資料大者在上，所以就得到了上面的結果，

這就是降序索引，

總結

實際上升序索引和降序索引是不同的排序方式而已，Mysql8中正在實作了降序索引后，我們在創建索引時更加靈活，可以根據業務需要的排序規則來創建合適的索引，這樣能使你的查詢更快，

當然本文只講了原理，大家一定要知道Mysql中排序利用的B+樹，而不是上面我舉例的那種很簡單的方式，但是就算用B+樹原理也是一樣的，比較資料的大小而已，

還有一點，現在只有Innodb存盤引擎支持降序索引，

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