为何mysql索引选择b+树做为底层存储结构?

今天是2020年2月3号,毕了业以后的第一个“寒假”,我在院子里晒太阳,闲来无事,写篇博客html

这篇文章解决一个问题mysql

mysql 底层为何是用b+树做为存储结构?为何不是二叉树,红黑树,b树?

咱们先构造一个应用场景,咱们有1kw的数据须要存储在一张表里面,那么咱们怎么设计能让查询速度尽量的快sql

咱们实验的可视化的数据结构皆从如下网站获取,地址:https://www.cs.usfca.edu/~gal...
image.png数据结构

ok,咱们先来看下二叉树怎么存储这1kw数据,假设我有一张表,这张表里只有一个字段,他是递增的,看看用二叉树是什么情形性能

b_in.2020-02-03 13_00_50.gif

因而,咱们看到,在这种状况下二叉树直接退化成了一个链表,咱们若是要找到5这个记录,须要查找5次,n条数据就要查找n次,复杂度O(n), 不知足咱们的需求网站

咱们再来看看红黑树spa

WX20200203-132708@2x.png

咱们看到红黑树有一个自平衡的特性,以牺牲插入性能解决了退化成链表的问题,但随着记录树的增长,树的高度会不断增长,那么,咱们想找到第1kw个数据,依然要查找不少次,对应到mysql上每次读取一个树的节点都须要进行一次io,那么还有没有更好的办法呢?设计

ok,接下来看看b树htm

WX20200203-133550@2x.png

能够明显看到的区别是,每个节点上存储了多个数据,其实逻辑很简单嘛,想保证高度固定,那就横向上想办法,这样的话咱们查找16这条记录,其实只须要通过3次io就能够了blog

b_find.2020-02-03 13_40_12.gif

那b+树和b树又有什么区别呢?引用网上的一张图说明一下

image.png

具体到mysql上就是

  1. 有冗余索引,方便查找
  2. 只在叶子节点上存储数据,16k(mysql innodb_page_size的默认大小)的内存能够存下更多数据,下降高度,查询更快
  3. 叶子节点增长了双向链表,方便范围查询

因而,咱们就明白了,为何mysql要用b+树做为底层数据结构,1kw的数据,索引应用合理,可能3次或者4次io就能够定位到记录了。

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