参考:https://blog.csdn.net/a6686039/article/details/89019666
https://blog.csdn.net/m0_45406092/article/details/111940017
注意：入文之前，先彻底了解聚集索引和非聚集索引
一、聚集索引和非聚集索引
一 . 聚集索引的形成:
InnoDB引擎要求表必须有主键（MyISAM可以没有），innodb会按照如下规则进行处理：
1，如果一个主键被定义了，那么这个主键就是作为聚集索引
2，如果没有主键被定义，那么该表的第一个唯一非空索引被作为聚集索引
3，如果没有主键也没有合适的唯一索引，那么innodb内部会生成一个隐藏的主键作为聚集索引，这个隐藏的主键是一个6个字节的列，改列的值会随着数据的插入自增。
二. 聚集索引数据结构模:
我们知道InnoDB采用B+树作为存储结构
①由于B+树的内部节点只存放键，不存放值，因此，一次读取，可以在内存页中获取更多的键，有利于更快地缩小查找范围。
②B+树的叶节点由一条链（双向指针）相连，因此，当需要进行一次全数据遍历的时候，B+树只需要使用O(logN)时间找到最小的一个节点，然后通过链进行O(N)的顺序遍历即可(有利于范围查找)。而B树则需要对树的每一层进行遍历，这会需要更多的内存置换次数，因此也就需要花费更多的时间
三.非聚集索引和聚集索引的区别:
非聚集索引和聚集索引一样， 同样是采用平衡树作为索引的数据结构。索引树结构中各节点的值来自于表中的索引字段， 假如给user表的name字段加上索引 ， 那么索引就是由name字段中的值构成，在数据改变时， DBMS需要一直维护索引结构的正确性。如果给表中多个字段加上索引 ， 那么就会出现多个独立的索引结构，每个索引（非聚集索引）互相之间不存在关联。 如下图
每次给字段建一个新索引， 字段中的数据就会被复制一份出来， 用于生成索引。 因此， 给表添加索引，会增加表的体积， 占用磁盘存储空间。所以索引不是建立越多越好的。
非聚集索引和聚集索引的区别在于， 通过聚集索引可以查到需要查找的数据， 而通过非聚集索引可以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，如下图
从上图可以看出非聚集索引都是要根据存储的主键值通过聚集索引，定位到数据，聚集索引（主键）是通往真实数据所在的唯一路径。
然而， 有一种例外可以不使用聚集索引就能查询出所需要的数据，那就是覆盖索引(联合索引)。当为字段建立索引以后， 字段中的内容会被同步到索引之中。这种方式就不用经过聚集索引拿到数据。
二、为什么建议InnoDB必须建主键
I nnoDB引擎要求表必须有主键（MyISAM可以没有），innodb会按照如下规则进行处理：
1.如果一个主键被定义了，那么这个主键就是作为聚集索引
2.如果没有主键被定义，那么该表的第一个唯一非空索引被作为聚集索引
3.如果没有主键也没有合适的唯一索引，那么innodb内部会生成一个隐藏的主键作为聚集索引，这个隐藏的主键是一个6个字节的列，改列的值会随着数据的插入自增。
这是上面讲述到的， 聚簇索引默认是主键。如果表中没有定义主键，InnoDB 会选择一个唯一的非空索引（确切说会选择一个唯一非空的列作为主键）代替。如果没有这样的索引，则InnoDB会选择内置6字节长的ROWID作为隐含的聚集索引(ROWID随着行记录的写入而主键递增)。**即会隐式定义一个主键来作为聚簇索引。
这种让InnoDB去操作，更何况那个非空的列是什么复杂的结构，会不会造成影响其性能，所以我们能手动去建立整型自增的，为啥还要麻烦InnoDB呢？
三、为什么推荐使用整型的自增主键
Innodb中的每张表都会有一个聚集索引，而聚集索引又是以物理磁盘顺序来存储的，自增主键会把数据自动向后插入，避免了插入过程中的聚集索引排序问题。聚集索引的排序，必然会带来大范围的数据的物理移动，这里面带来的磁盘IO性能损耗是非常大的。
而如果聚集索引上的值可以改动的话，那么也会触发物理磁盘上的移动，于是就可能出现page分裂，表碎片横生。
Innodb引擎普通索引都会保存主键的值，较短的数据类型可以有效的减少索引的磁盘空间，提高索引的缓存效率
或者
聚簇索引的数据的物理存放顺序与索引顺序是一致的，即：只要索引是相邻的，那么对应的数据一定也是相邻地存放在磁盘上的。
聚簇索引的顺序和磁盘中数据的存储顺序是一致的，如果主键不是自增id，那么可以想 象，它会干些什么，不断地调整数据的物理地址、分页，当然也有其他一些措施来减少这些操作，但却无法彻底避免。但，如果是自增的，那就简单了，它只需要一 页一页地写，索引结构相对紧凑，磁盘碎片少，效率也高。
附:
- 主键递增，数据行写入可以提高插入性能，可以避免page分裂，减少表碎片提升空间和内存的使用 主键要选择较短的数据类型，
- Innodb引擎普通索引都会保存主键的值，较短的数据类型可以有效的减少索引的磁盘空间，提高索引的缓存效率