为什么用B+树做索引&MySQL存储引擎简介
索引的数据结构
为什么不是二叉树,红黑树什么的呢?
首先,一般来说,索引本身也很大,不可能全部存在内存中,因此索引往往以索引文件的方式存在磁盘上。然后一般一个结点一个磁盘块,也就是读一个结点要进行一次IO操作。
而二叉树啊这些树类的数据结构,查找时间主要和树的高度有关,所以虽然一颗AVL树或者是红黑树在查找上比起顺序遍历的O(N)有了比较大的改善,但B树和B+树因为每个结点存的元素更多,所以查询更快,对磁盘的IO操作也更少。
为什么是B+树而不是B树呢?
1. 单一节点存储更多的元素(这样该节点下分支变多了,树变矮胖了),使得查询的IO次数更少。
B+树真正的数据都存在叶子结点嘛,也就是上面的结点就简单的索引,就内存会更小,意味着同样的一个页内存大小,所以B+树中,同样的磁盘页大小可以装更多个“索引”,也就是在同样的数据量的情况下,B+树会比B树更加矮胖,因此查询时IO的次数也更加少。
2. 所有查询都要查找到叶子节点,查询性能稳定。
B+树的查询必须查到叶子结点,因为它真正的数据都在叶子嘛,而B树不是,B树只要匹配到那个索引data就好,无论它是在中间结点还是叶子结点,因此B树的查询不是稳定的,最好的情况是只找根节点就行,最坏的情况是找到叶子结点,而B+树的每次查找都是稳定的。
3. 所有叶子节点形成有序链表,便于范围查询。
B树的范围查询十分麻烦,B+树的范围查询只需要在最下面的叶子结点的链表中做遍历就行。
关于MySQL存储引擎的简单介绍(全都复制粘贴的)
存储引擎?
定义:
数据库引擎是用于存储、处理和保护数据的核心服务。利用数据库引擎可控制访问权限并快速处理事务,从而满足企业内大多数需要处理大量数据的应用程序的要求。 使用数据库引擎创建用于联机事务处理或联机分析处理数据的关系数据库。这包括创建用于存储数据的表和用于查看、管理和保护数据安全的数据库对象(如索引、视图和存储过程)。
存储引擎作用:
1)设计并创建数据库以保存系统所需的关系或XML文档。
2)实现系统以访问和更改数据库中存储的数据。包括实现网站或使用数据的应用程序,还包括生成使用SQL Server工具和实用工具以使用数据的过程。
3)为单位或客户部署实现的系统。
4)提供日常管理支持以优化数据库的性能。
Innodb和MyIASM
1.简单介绍这两种引擎,以及该如何去选择。
2.这两种引擎所使用的数据结构是什么。
1.怎么选择
a.Innodb引擎,Innodb引擎提供了对数据库ACID事务的支持。并且还提供了行级锁和外键的约束。它的设计的目标就是处理大数据容量的数据库系统。它本身实际上是基于Mysql后台的完整的系统。Mysql运行的时候,Innodb会在内存中建立缓冲池,用于缓冲数据和索引。但是,该引擎是不支持全文搜索的。同时,启动也比较的慢,它是不会保存表的行数的。当进行Select count(*) from table指令的时候,需要进行扫描全表。所以当需要使用数据库的事务时,该引擎就是首选。由于锁的粒度小,写操作是不会锁定全表的。所以在并发度较高的场景下使用会提升效率的。
b.MyIASM引擎,它是MySql的默认引擎,但不提供事务的支持,也不支持行级锁和外键。因此当执行Insert插入和Update更新语句时,即执行写操作的时候需要锁定这个表。所以会导致效率会降低。不过和Innodb不同的是,MyIASM引擎是保存了表的行数,于是当进行Select count(*) from table语句时,可以直接的读取已经保存的值而不需要进行扫描全表。所以,如果表的读操作远远多于写操作时,并且不需要事务的支持的。可以将MyIASM作为数据库引擎的首先。
补充2点:
c.大容量的数据集时趋向于选择Innodb。因为它支持事务处理和故障的恢复。Innodb可以利用数据日志来进行数据的恢复。主键的查询在Innodb也是比较快的。
d.大批量的插入语句时(这里是INSERT语句)在MyIASM引擎中执行的比较的快,但是UPDATE语句在Innodb下执行的会比较的快,尤其是在并发量大的时候。
2.两种引擎所使用的索引的数据结构是什么?
答案:都是B+树!
MyIASM引擎,B+树的数据结构中存储的内容实际上是实际数据的地址值。也就是说它的索引和实际数据是分开的,只不过使用索引指向了实际数据。这种索引的模式被称为非聚集索引。
Innodb引擎的索引的数据结构也是B+树,只不过数据结构中存储的都是实际的数据,这种索引有被称为聚集索引。
下面的内容再详细地介绍下这两种引擎中的索引机制
聚簇索引和非聚簇索引
先是InnoDB下的索引机制。
1. Innodb中的聚簇索引
在InnoDb中,用的就是聚簇索引,而且会默认为主键设置聚簇索引 ,Innodb通过主键聚集数据,如果没有定义主键,innodb会选择非空的唯一索引代替。如果没有这样的索引,innodb会隐式的定义一个主键来作为聚簇索引。
所谓聚簇索引,就是索引的逻辑顺序和数据的物理顺序是一致的,就像字典,你想找“怕”字,你会直接翻到字母“p”的位置开始找。innodb中的主键索引也就是主索引就是这样的机制,它的数据就在主索引的B+树的叶子节点 上:
聚簇索引的优点:
- 聚簇索引将索引和数据行保存在同一个B-Tree中,查询通过聚簇索引可以直接获取数据,相比非聚簇索引需要第二次查询(非覆盖索引的情况下)效率要高。
- 聚簇索引对于范围查询的效率很高,因为其数据是按照大小排列的
聚簇索引的缺点:
- 聚簇索引的更新代价比较高,如果更新了行的聚簇索引列,就需要将数据移动到相应的位置。这可能因为要插入的页已满而导致“页分裂”。
- 插入速度严重依赖于插入顺序,按照主键进行插入的速度是加载数据到Innodb中的最快方式。如果不是按照主键插入,最好在加载完成后使用
OPTIMIZE TABLE
命令重新组织一下表。 - 聚簇索引在插入新行和更新主键时,可能导致“页分裂”问题。
- 聚簇索引可能导致全表扫描速度变慢,因为可能需要加载物理上相隔较远的页到内存中(需要耗时的磁盘寻道操作)。
2. Innodb中的辅助索引
这里的辅助索引指的是不是建立在主键,或者说是聚簇索引的所在列的索引。这些索引的B+树中的叶子节点存的是该属性所对应的row的主键值。然后再通过这个主键值去主键索引的B+树中去找那个row。所以有时候也叫二次索引,就是建立在主聚簇索引上的索引,要二次搜索。
MyISAM下的索引机制
而在MyISAM中,MyISAM索引文件和数据文件是分离的,索引文件仅保存数据记录的地址!!
所以在MyISAM中,主索引和所谓是辅助索引,是一样的。
1. 主键索引:
MyISAM引擎使用B+Tree作为索引结构,叶节点的data域存放的是数据记录的地址。下图是MyISAM主键索引的原理图:
这里设表一共有三列,假设我们以Col1为主键,图myisam1是一个MyISAM表的主索引(Primary key)示意。可以看出MyISAM的索引文件仅仅保存数据记录的地址。
2. 辅助索引(Secondary key):
在MyISAM中,主索引和辅助索引(Secondary key)在结构上没有任何区别,只是主索引要求key是唯一的,而辅助索引的key可以重复。如果我们在Col2上建立一个辅助索引,则此索引的结构如下图所示:
同样也是一颗B+Tree,data域保存数据记录的地址。因此,MyISAM中索引检索的算法为首先按照B+Tree搜索算法搜索索引,如果指定的Key存在,则取出其data域的值,然后以data域的值为地址,读取相应数据记录。
用一张图总结下这两个引擎中的索引机制:
参考文章:
https://blog.csdn.net/qq_35571554/article/details/82759668——《漫画叙述B+树和B-树,很值得看!》分析为什么是B+而不是B树,生动形象
https://www.cnblogs.com/sunsky303/p/8274586.html——《mysql各种引擎对比、实战 》这篇文章介绍了存储引擎的概念
https://www.cnblogs.com/xiaohaillong/p/6079551.html——《mysql的常用引擎 》,分析Innodb和MyIASM两个引擎
https://blog.csdn.net/lm1060891265/article/details/81482136——《聚簇索引和非聚簇索引》内容是蛮齐全的,就是写得很乱……
为什么用B+树做索引&MySQL存储引擎简介的更多相关文章
- 第 3 章 MySQL 存储引擎简介
第 3 章 MySQL 存储引擎简介 前言 3.1 MySQL 存储引擎概述 MyISAM 存储引擎是 MySQL 默认的存储引擎,也是目前 MySQL 使用最为广泛的存储引擎之一.他的前身就是我们在 ...
- MySQL性能调优与架构设计——第3章 MySQL存储引擎简介
第3章 MySQL存储引擎简介 3.1 MySQL 存储引擎概述 MyISAM存储引擎是MySQL默认的存储引擎,也是目前MySQL使用最为广泛的存储引擎之一.他的前身就是我们在MySQL发展历程中所 ...
- mysql 存储引擎简介
几个常用存储引擎的特点 下面我们重点介绍几种常用的存储引擎并对比各个存储引擎之间的区别和推荐使用方式. 特点 Myisam BDB Memory InnoDB Archive 存储限制 没有 没有 有 ...
- MySQL存储引擎简介-MyISAM和InnoDB的区别
上篇文章<MySql逻辑结构简介>我们聊到了存储引擎,可以说MySQL可插拔的多元化存储引擎给我们的使用者带来了很灵活的选择. 这篇文章我们来聊一下目前主流的两种存储引擎MyISAM和In ...
- mysql存储引擎简介
- MySQL存储引擎差异化实验
本篇把MySQL最常用的存储引擎给大家做一个介绍,然后通过插入.修改和并发实验来了解和验证一下它们之间的一些差异. 一.MySQL存储引擎简介 存储引擎在MySQL结构里占据核心的位置,是上层抽象接口 ...
- MySQL用B+树(而不是B树)做索引的原因
众所周知,MySQL的索引使用了B+树的数据结构.那么为什么不用B树呢? 先看一下B树和B+树的区别. B树 维基百科对B树的定义为"在计算机科学中,B树(B-tree)是一种树状数据结构, ...
- 为什么Mysql用B+树做索引而不用B-树或红黑树
B+树做索引而不用B-树 那么Mysql如何衡量查询效率呢?– 磁盘IO次数. 一般来说索引非常大,尤其是关系性数据库这种数据量大的索引能达到亿级别,所以为了减少内存的占用,索引也会被存储在磁盘上. ...
- 2020-05-18:MYSQL为什么用B+树做索引结构?平时过程中怎么加的索引?
福哥答案2020-05-18:此答案来自群员:因为4.0成型那个年代,B树体系大量用于文件存储系统,甚至当年的Longhorn的winFS都是基于b树做索引,开源而且好用的也就这么个体系了.B+树的磁 ...
随机推荐
- 【C】四则运算生成和核对器----by郁卓、谢明浩
[Github项目地址] 完成功能: 1. 使用 -n 参数控制生成题目的个数 2. 使用 -r 参数控制题目中数值(自然数.真分数和真分数分母)的范围 3. 生成的题目中计算过程不能产生负数,也就是 ...
- T60
The smooth contour of the sculpture is wonderful.Her commitment to a great cause degenerated from a ...
- 网络编程学习笔记-listen函数
listen函数使用主动连接套接口变为被连接套接口,使得一个进程可以接受其它进程的请求,从而成为一个服务器进程.在TCP服务器编程中listen函数把进程变为一个服务器,并指定相应的套接字变为被动连接 ...
- [Codeforces 452E] Three Strings
[题目链接] https://codeforces.com/contest/452/problem/E [算法] 构建后缀数组 用并查集合并答案即可 时间复杂度 : O(NlogN) [代码] #in ...
- mac下nginx的安装
新手初学,按照网上的教程,一步一步来进行安装.把自己的安装流程贴出来. 1 安装nginx需要三方的lib库pcre.因此先下载pcre. 在这里,需要注意的是安装的pcre的版本要与nginx对应. ...
- MSTAR 平台
MApp_Menu.c ZUI_exefunc.h //菜单属性 MApp_ZUI_APItables.h #define GETWNDINFO(hwnd) (&g_GUI_WindowLis ...
- Vijos1790:拓扑编号
描述 H国有n个城市,城市与城市之间有m条单向道路,满足任何城市不能通过某条路径回到自己. 现在国王想给城市重新编号,令第i个城市的新的编号为a[i],满足所有城市的新的编号都互不相同,并且编号为[1 ...
- TCP点对点穿透探索--失败
TCP点对点穿透探索 点对点穿透是穿透什么 点对点穿透,需要实现的是对NAT的穿透.想实现NAT的穿透,当然要先了解NAT到底是什么,以及NAT是用来干什么的.NAT全称Network Address ...
- 四 akka学习 四种多线程的解决方案
http://blog.csdn.net/chenleixing/article/details/44044243 四种多线程的解决方案
- ubuntu下caffe配置
http://blog.csdn.net/yhaolpz/article/details/71375762