• 欢迎访问VPS岛网站,国外VPS,国内VPS,国外服务器,国内服务器,服务器主机,测评及优惠码,推荐使用最新版火狐浏览器和Chrome浏览器访问本网站 QQ群

图解MySQL索引–B-Tree(B+Tree)

mysql技术 mb5fcf3d5431d90 17次浏览 已收录 0个评论

图解MySQL索引--B-Tree(B+Tree)

看了很多关于索引的博客,讲的大同小异。但是始终没有让我明白关于索引的一些概念,如B-Tree索引,Hash索引,唯一索引….或许有很多人和我一样,没搞清楚概念就开始研究B-Tree,B+Tree等结构,导致在面试的时候答非所问!本文中有关存储引擎请查看MySQL存储引擎-InnoDB和MyISAM

索引是什么?

索引是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。

索引能干什么?

提高数据查询的效率。

索引:排好序的快速查找数据结构!索引会影响where后面的查找,和order by 后面的排序。

一、索引的分类

1️⃣从存储结构上来划分:BTree索引(B-Tree或B+Tree索引),Hash索引,full-index全文索引,R-Tree索引。

2️⃣从应用层次来分:普通索引,唯一索引,复合索引

3️⃣根据中数据的物理顺序与键值的逻辑(索引)顺序关系:聚集索引,非聚集索引。

1️⃣中所描述的是索引存储时保存的形式,2️⃣是索引使用过程中进行的分类,两者是不同层次上的划分。不过平时讲的索引类型一般是指在应用层次的划分。

就像手机分类:安卓手机,IOS手机 与 华为手机,苹果手机,OPPO手机一样。

普通索引:即一个索引只包含单个列,一个表可以有多个单列索引

唯一索引:索引列的值必须唯一,但允许有空值

复合索引:即一个索引包含多个列

聚簇索引(聚集索引):并不是一种单独的索引类型,而是一种数据存储方式。具体细节取决于不同的实现,InnoDB的聚簇索引其实就是在同一个结构中保存了B-Tree索引(技术上来说是B+Tree)和数据行。

非聚簇索引:不是聚簇索引,就是非聚簇索引(认真脸)。

二、索引的底层实现

mysql默认存储引擎innodb只显式支持B-Tree( 从技术上来说是B+Tree)索引,对于频繁访问的表,innodb会透明建立自适应hash索引,即在B树索引基础上建立hash索引,可以显著提高查找效率,对于客户端是透明的,不可控制的,隐式的。

不谈存储引擎,只讨论实现(抽象)

Hash索引

基于哈希表实现,只有精确匹配索引所有列的查询才有效,对于每一行数据,存储引擎都会对所有的索引列计算一个哈希码(hash code),并且Hash索引将所有的哈希码存储在索引中,同时在索引表中保存指向每个数据行的指针。

f91fa6d9bf8b927c181befa5eeb9672b.jpeg

B-Tree索引(MySQL使用B+Tree)

B-Tree能加快数据的访问速度,因为存储引擎不再需要进行全表扫描来获取数据,数据分布在各个节点之中。

5cf361cb139d447419a6441936a1799c.jpeg

B+Tree索引

是B-Tree的改进版本,同时也是数据库索引索引所采用的存储结构。数据都在叶子节点上,并且增加了顺序访问指针,每个叶子节点都指向相邻的叶子节点的地址。相比B-Tree来说,进行范围查找时只需要查找两个节点,进行遍历即可。而B-Tree需要获取所有节点,相比之下B+Tree效率更高。

8af0aecda7323c6b591db9ef8a3f6d04.jpeg

结合存储引擎来讨论(一般默认使用B+Tree)

案例:假设有一张学生表,id为主键

idnamebirthday1Tom1996-01-012Jann1996-01-043Ray1996-01-084Michael1996-01-105Jack1996-01-136Steven1996-01-237Lily1996-01-25

在MyISAM引擎中的实现(二级索引也是这样实现的)

9ccee4a4c629c37256c30e3e998a9cd0.jpeg

在InnoDB中的实现

f151102ce78213d8e33bd3b81b3fb788.jpeg

86ca3daa9eb60af04e435c48cca60594.jpeg

三、问题

问:为什么索引结构默认使用B-Tree,而不是hash,二叉树,红黑树?

hash:虽然可以快速定位,但是没有顺序,IO复杂度高。

二叉树:树的高度不均匀,不能自平衡,查找效率跟数据有关(树的高度),并且IO代价高。

红黑树:树的高度随着数据量增加而增加,IO代价高。

问:为什么官方建议使用自增长主键作为索引。

结合B+Tree的特点,自增主键是连续的,在插入过程中尽量减少页分裂,即使要进行页分裂,也只会分裂很少一部分。并且能减少数据的移动,每次插入都是插入到最后。总之就是减少分裂和移动的频率。

插入连续的数据:

305ce62e83995e38c4b54ade44140c29.jpeg

插入非连续的数据

5c0fd2caca64ce7bee29fff036517d22.jpeg


VPS岛 的文章和资源来自互联网,仅作为参考资料,如果有侵犯版权的资源请尽快联系站长,我们会在24h内删除有争议的资源。丨 转载请注明图解MySQL索引–B-Tree(B+Tree)
喜欢 (0)
发表我的评论
取消评论
表情 贴图 加粗 删除线 居中 斜体 签到

Hi,您需要填写昵称和邮箱!

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址