OceanBase系统架构唯一索引和非唯一索引及索引的使用

索引表分为唯一索引和非唯一索引，其中唯一索引保证在表内的索引列上不存在两行有完全相同的值，而非唯一索引则可能存在完全相同的值。在 OceanBase 数据库中，NULL 值也会存储在索引中。

对于非唯一索引，索引表的存储键是用户指定的索引列和主表主键；而对于唯一索引列，索引表的存储键是用户指定的索引列和可变的主表主键列，这里可变的含义是主键列的值是随索引列值的不同而不同。

如下例所示，对于非唯一索引表 i1，它的存储键是 c2 和 c1，而对于唯一索引表 i2，它的存储键是 c3，而 c1 是可变的。当 c3 为 NULL 时，可变的 c1 列值是主表 c1 列的值；当 c3 不为 NULL 时，可变的 c1 列值为 NULL。

CREATE TABLE t1(c1 INT, c2 INT, c3 INT, c4 INT, PRIMARY KEY(c1));
CREATE INDEX i1 ON t1(c2);
CREATE UNIQUE INDEX i2 ON t1(c3);

当用户创建好索引后，OceanBase 数据库会自动维护该索引，所有的 DML 操作都会实时更新索引表相应的数据记录，同时优化器也会根据用户的查询来自动地选择是否使用索引。本文主要介绍如何进行索引扫描。

当 SQL 查询语句指定谓词条件查询的是索引列时，数据库会自动地抽取谓词条件作为查询索引的范围，也就是查询索引表的起始键和终止键。数据库根据起始键能定位到数据开始的位置，根据终止键能定位出数据结束位置，而开始和结束位置范围内所包含的数据是需要被此查询扫描的数据。

对于索引表，OceanBase 数据库存储时使用 MemTable 和 SSTable 来存储数据，其中 MemTable 使用的是B+ 树结构，而 SSTable 使用的是宏块结构。在 MemTable 或者 SSTable 都按照上述扫描过程，扫描出相应的数据，而最终的数据行是由 MemTable 和 SSTable 的数据行融合成完整的数据行。

因此，OceanBase 数据库查询索引表数据的完整过程如下：

1. 在 MemTable 中查询数据。

2. 在 SSTable 中查询数据。

3. 将 MemTable 和 SSTable 中的数据融合，得到完整的行。

当 SQL 查询语句只涉及到索引表中的列时，那么数据库会根据用户指定的列，按照上述查询过程，查询相应索引表的 MemTable 和 SSTable，得到完整的数据行。

当 SQL 查询语句除了包含索引表中的列，还包含其他列时，数据库会先通过索引表，查询出相关的行，并根据行上的主键，按照上述查询过程，到主表中查询所需要的数据列，这个过程也称为回表。