Mysql索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-創(chuàng)新互聯(lián)
Mysql索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(來源)##
索引常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
澤州ssl適用于網(wǎng)站、小程序/APP、API接口等需要進行數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場景，ssl證書未來市場廣闊！成為創(chuàng)新互聯(lián)的ssl證書銷售渠道，可以享受市場價格4-6折優(yōu)惠！如果有意向歡迎電話聯(lián)系或者加微信：18980820575（備注：SSL證書合作）期待與您的合作！順序查找: 最基本的查詢算法-復(fù)雜度O（n），大數(shù)據(jù)量此算法效率糟糕。
二叉樹查找（binary tree search）: O(log2n)，數(shù)據(jù)本身的組織結(jié)構(gòu)不可能完全滿足各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
hash索引 無法滿足范圍查找。哈希索引基于哈希表實現(xiàn)，只有精確匹配索引所有列的查詢才有效。
二叉樹、紅黑樹 [復(fù)雜度O(h)]導(dǎo)致樹高度非常高(平衡二叉樹一個節(jié)點只能有左子樹和右子樹),邏輯上很近的節(jié)點（父子）物理上可能很遠，無法利用局部性，IO次數(shù)多查找慢,效率低。todo 邏輯上相鄰節(jié)點沒法直接通過順序指針關(guān)聯(lián)，可能需要迭代回到上層節(jié)點重復(fù)向下遍歷找到對應(yīng)節(jié)點，效率低
B-Tree
- B-TREE 每個節(jié)點都是一個二元數(shù)組: [key, data]，所有節(jié)點都可以存儲數(shù)據(jù)。key為索引key,data為除key之外的數(shù)據(jù)。
- 檢索原理：首先從根節(jié)點進行二分查找，如果找到則返回對應(yīng)節(jié)點的data，否則對相應(yīng)區(qū)間的指針指向的節(jié)點遞歸進行查找，直到找到節(jié)點或未找到節(jié)點返回null指針。
- 缺點：1.插入刪除新的數(shù)據(jù)記錄會破壞B-Tree的性質(zhì)，因此在插入刪除時，需要對樹進行一個分裂、合并、轉(zhuǎn)移等操作以保持B-Tree性質(zhì)。造成IO操作頻繁。2.區(qū)間查找可能需要返回上層節(jié)點重復(fù)遍歷，IO操作繁瑣。
B+Tree: B-Tree的變種
- 與B-Tree相比，B+Tree有以下不同點：非葉子節(jié)點不存儲data，只存儲索引key；只有葉子節(jié)點才存儲data
- Mysql中B+Tree：在經(jīng)典B+Tree的基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化，增加了順序訪問指針。在B+Tree的每個葉子節(jié)點增加一個指向相鄰葉子節(jié)點的指針，就形成了帶有順序訪問指針的B+Tree。這樣就提高了區(qū)間訪問性能
為什么Mysql選擇B+TREE索引? B+TREE索引有什么好處?
索引本身也很大，不可能全部存儲在內(nèi)存中，因此索引往往以索引文件的形式存儲的磁盤上。這樣的話，索引查找過程中就要產(chǎn)生磁盤I/O消耗，相對于內(nèi)存存取，I/O存取的消耗要高幾個數(shù)量級，所以索引的結(jié)構(gòu)組織要盡量減少查找過程中磁盤I/O的存取次數(shù)，提升索引效率。
局部性原理與磁盤預(yù)讀:
由于存儲介質(zhì)的特性，磁盤本身存取就比主存慢很多，再加上機械運動耗費，磁盤的存取速度往往是主存的幾百分分之一，因此為了提高效率，要盡量減少磁盤I/O。為了達到這個目的，磁盤往往不是嚴(yán)格按需讀取，而是每次都會預(yù)讀，即使只需要一個字節(jié)，磁盤也會從這個位置開始，順序向后讀取一定長度的數(shù)據(jù)放入內(nèi)存。預(yù)讀可以提高I/O效率。預(yù)讀的長度一般為頁（page:計算機管理存儲器的邏輯塊-通常為4k）的整倍數(shù). 主存和磁盤以頁為單位交換數(shù)據(jù)。當(dāng)程序要讀取的數(shù)據(jù)不在主存中時，會觸發(fā)一個缺頁異常，此時系統(tǒng)會向磁盤發(fā)出讀盤信號，磁盤會找到數(shù)據(jù)的起始位置并向后連續(xù)讀取一頁或幾頁載入內(nèi)存中。
B-/+Tree索引的性能優(yōu)勢：
一般使用磁盤I/O次數(shù)評價索引優(yōu)劣。1.結(jié)合操作系統(tǒng)存儲結(jié)構(gòu)優(yōu)化處理： mysql巧妙運用操作系統(tǒng)存儲結(jié)構(gòu)(一個節(jié)點分配到一個存儲頁中->盡量減少IO次數(shù)) & 磁盤預(yù)讀(緩存預(yù)讀->加速預(yù)讀馬上要用到的數(shù)據(jù)).2.B+Tree 單個節(jié)點能放多個子節(jié)點，相同IO次數(shù)，檢索出更多信息。3.B+TREE 只在葉子節(jié)點存儲數(shù)據(jù) & 所有葉子結(jié)點包含一個鏈指針 & 其他內(nèi)層非葉子節(jié)點只存儲索引數(shù)據(jù)。只利用索引快速定位數(shù)據(jù)索引范圍，先定位索引再通過索引高效快速定位數(shù)據(jù)。
來源
B+樹的優(yōu)勢:
因為B+樹沒有與內(nèi)部節(jié)點相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，所以在內(nèi)存頁面上可以容納更多的鍵。因此，訪問葉子節(jié)點上的數(shù)據(jù)需要更少的緩存丟失。
B+樹的葉節(jié)點是鏈接的，因此對樹中的所有對象進行全面掃描只需要一個線性遍歷所有葉節(jié)點。另一方面，B樹需要遍歷樹中的每一層。這種全樹遍歷可能比B+葉子的線性遍歷涉及更多的緩存丟失。
B樹的優(yōu)勢:
因為B樹包含每個鍵的數(shù)據(jù)，所以經(jīng)常訪問的節(jié)點可以更靠近根，因此可以更快地訪問。
本文名稱：Mysql索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-創(chuàng)新互聯(lián)
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