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索引原理;为什么采用B+树?

2024/10/5 5:30:56 来源:https://blog.csdn.net/Gemini1995/article/details/140343103  浏览:    关键词:索引原理;为什么采用B+树?

在MySQL中,索引的原理是通过数据结构来快速查找数据。常见的索引数据结构有B树、B+树和哈希表等。MySQL大多数存储引擎(如InnoDB)使用B+树作为索引的数据结构。

为什么采用B+树?

1. B+树结构
  • B+树是一种平衡树,它是在B树的基础上进行改进的。B+树的所有叶子节点都在同一层,且叶子节点之间通过指针连接,形成一个链表。
  • B+树的非叶子节点只存储索引键及其子节点指针,而叶子节点存储实际数据和索引键。
2. 优势
  1. 平衡性

    • B+树的所有叶子节点都在同一层,保证了树的高度平衡,使得插入、删除和查找操作的时间复杂度都是O(log n)。
  2. 范围查询效率高

    • 由于叶子节点形成了有序链表,B+树非常适合范围查询。可以顺序遍历叶子节点来快速获取范围内的数据。
  3. 减少IO操作

    • 非叶子节点只存储索引键和指针,占用空间小,能存储更多的索引键在内存中,减少了IO操作。
    • 叶子节点存储实际数据,当查询的数据量较小时,只需要访问少量的叶子节点,进一步减少IO操作。
  4. 磁盘读写友好

    • B+树的节点大小通常与磁盘块大小相同,这样可以有效利用磁盘的预读功能,提高读取效率。
  5. 适用于数据库的存储模型

    • 数据库通常涉及大量的读写操作,B+树通过将数据存储在叶子节点,可以更好地支持频繁的数据读写。

B+树和B树的区别

  • 结构

    • B树的所有节点都存储数据,B+树的叶子节点存储数据,非叶子节点只存储索引键。
  • 查询效率

    • B+树更适合范围查询,因为叶子节点形成了链表结构,可以顺序遍历。
  • 空间利用率

    • B+树的非叶子节点只存储索引键和指针,能在内存中存储更多的索引键,提高查询效率。

总之,MySQL选择B+树作为索引的数据结构,主要是因为B+树在查询性能、磁盘读写效率、范围查询支持等方面具有显著优势,能够更好地满足数据库系统对高效数据访问的需求。

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