讀書筆記-MySQL營運內參08-索引實現原理1

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B樹和B+樹的區別

1，B樹的葉子節點和內節點存在的都是資料行的所有資訊，B+樹的內節點值存放鍵（索引）資訊，資料都在葉子節點上。

2，由於B樹鍵和值的所有資訊，所以每頁的儲存的資料行相對較少，隨資料發展，該樹發成為一個高瘦的樹；相反，B+樹的內節點只存放索引值，所以會成為一個矮胖的樹。所以就搜尋而言，B+樹的效率比B樹的效率要高。

3，B樹的查詢效率和所查的鍵在B樹種的位置有關；而B+樹的複雜度對於某個B+樹來說是固定的。

4，B樹整體而言相對B+樹可以節省儲存空間，但是插入刪除的複雜度明顯增加，而且效能不平衡（有時很快能找到合適位置，有時需要消耗大量的IO）。而B+樹是一種很好的折中方案。查詢過程穩定，插入刪除操作一般最多也是進行一次分裂（合適的位置的節點儲存慢了，需要分裂）。

5，B樹種所有的資料只儲存一次。B+樹種除了葉子節點儲存所有資料以外，還需要內節點儲存鍵的資料。所以在佔用空間方面，B+樹的方式比B樹佔用空間要多一些，但是B+樹的方式提升了整體效能。

 

索引的設計

影響電腦任務的三個因素：記憶體、處理器和磁碟的速度。

磁碟的效能與讀寫順序有關，順序讀寫比隨機讀寫要快得多。

索引設計儲存方式：

1，將磁碟空間或檔案劃分未許多大小相同的塊或頁，每個塊可以儲存多個行。

2，在一個塊內，資料通過鏈表或者數組的方式來進行組織管理。

3，在一個塊內，所有的資料也是按照索引值排序的，可以通過經典的二分尋找快速定位到相應的資料行。

4，通過塊來承載資料，通過B+樹來組織不同的塊之間的關係。

5，通過內節點的索引值和一個位置資訊、內節點和下層節點或者葉子節點的指標，可以很方便的找到該內節點的子節點。

 

叢集索引和二級索引

儲存所有資料的索引成為叢集索引，叢集索引的順序是按照主鍵（可以是Rowid或者自增ID或者使用者佈建的其他主鍵）排序。

回表，二級索引上的資料列不能全部覆蓋鎖需要的查詢，這就需要通過二級索引的指標尋找到叢集索引。

叢集索引的結構：

索引結構：[主鍵列][TRXID][ROLLPTR][其他建表時建立的非主鍵列]

參與記錄比較的列：主鍵列

內節點Key列：[主鍵列]+pageno指標

注意：上面所說的主鍵，若使用者有定義主鍵就是指使用者定義的主鍵；否則是系統給的不可見的主鍵（Rowid）

二級索引的結構

索引結構：[索引列][主鍵列]

參與記錄和比較的列：[索引列][主鍵列]

內節點的key列：[索引列][主鍵列]+pageno

 

神奇的B+樹網路

 

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