MySQL之索引詳解

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這篇部落格將要闡述為什麼使用b+樹作為索引，而不是b樹或者其他樹

1.什麼是b樹

 

                                                               （圖片來自網路） 

b樹相關特性：⑴關鍵字分布在整棵樹中

                        ⑵任何一個關鍵字只出現在一個節點上

                        ⑶搜尋可能在非葉子節點上結束

                        ⑷搜尋效能等價於在關鍵字全集內做二分尋找

 

2.什麼是b+樹

                                                          （圖片來自網路）

b+樹相關特性：⑴非葉子節點的子樹指標與關鍵字個數相同

                          ⑵b+樹只有在到達葉子節點才會命中，其效能也等價於在關鍵字全集做二分尋找

                          ⑶所有關鍵字都出現在葉子節點的鏈表中，且鏈表中關鍵字恰好有序

                          ⑷不可能在非葉子節點命中

                          ⑸非葉子節點相當於葉子節點的索引，葉子節點相當於資料層

3.為什麼使用b/b+樹

背景：索引很大，一般都不存放於記憶體中，而是以檔案的形式存放在磁碟中，所以索引的優劣主要看磁碟I/O的存取次數

                             （磁碟圖來自網路）

⑴讀取原理：

①磁碟讀取時，系統會根據資料邏輯地址傳給磁碟，磁碟控制電路會解析出物理地址，即分析出哪個磁軌哪個扇區

②為了減小I/O操作，磁碟讀取每次都會預讀，大小通常為頁的整數倍（4k），即使每次是需要讀取一個位元組，磁碟也會讀取一頁的資料（4k）放入記憶體。

 

（在設計的時，資料庫設計者將樹的一個節點設計成一頁的資料）

⑵為什麼使用b+樹而非b樹：

①對b樹而言，如果一次簡述需要訪問4個節點，資料庫設計者把節點大小設計成一頁，讀取一個節點需要一個I/O操作，那麼最多需要3次I/O操作（根節點常存於記憶體）。綜上所述，我們可以得到結論，b-樹相對普通樹而言，其節點的關鍵字多，所以其樹高也就越低，存取時I/O次數也就越少。

②對b+樹而言，b+樹優於b樹的點就在於其非葉子節點只能儲存key，而不儲存關鍵字，這就大大減小了非葉子節點的，每個節點也就能夠存放更多記錄（其對應的索引），樹也就更矮，I/O操作也就越少。

 

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