Mysql b+樹索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

簡介

為什么Mysql考慮使用B+樹贴浙,而不是B樹酵颁,其實我們可以先了解下B樹和B+樹的特點來看下米丘。

B樹特點

※ 樹的每個結(jié)點都會存儲數(shù)據(jù)
※ 單次查詢不一定要遍歷到樹的根部蚕甥,平均查詢時間會比較快

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B+樹特點

※ 非葉子節(jié)點不存儲數(shù)據(jù)蝌以,只存儲(冗余)索引炕舵,索引包含主鍵和指針
※ 葉子節(jié)點才真正存儲數(shù)據(jù)
※ 每個葉子節(jié)點互相鏈表相連,保證了范圍查詢的時效性(頁之間用雙向鏈表連接跟畅,數(shù)據(jù)間用單項鏈表鏈接)

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※ B+樹只有葉子節(jié)點才存儲數(shù)據(jù)咽筋,葉子節(jié)點包含雙向指針指向,所以對于范圍查詢B+樹明顯優(yōu)于B樹徊件。
※ IO對性能的影響晤硕,B樹的每個節(jié)點都存儲數(shù)據(jù),而B+樹只有葉子節(jié)點才存儲數(shù)據(jù)庇忌,每個葉子所以查找相同數(shù)據(jù)量的情況下舞箍,B樹的高度更高,IO更頻繁皆疹,效率自然就降低了疏橄。

InnoDB存儲單位

InnoDB最小存儲單位是頁,葉子節(jié)點和非葉子節(jié)點最小單位都是頁略就,頁大小Mysql 默認設(shè)定16384字節(jié)捎迫,約為16KB。

// 可查看innodb_page_size 大小
show GLOBAL VARIABLES like "innodb_page_size";

InnoDB引擎-文件系統(tǒng)-磁盤扇區(qū)關(guān)系

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1)磁盤扇區(qū):磁盤的最小存儲單元表牢,默認512字節(jié)窄绒。
2)文件系統(tǒng)最小單位塊(機械硬盤一個扇區(qū)512字節(jié),SSD固態(tài)硬盤使用4K對齊按照4K扇區(qū)規(guī)則寫入數(shù)據(jù))崔兴。4k = 8個扇區(qū)彰导。盡管一個文件只有1個字節(jié),仍然占用4k空間
3)innodb的所有數(shù)據(jù)文件(后綴為ibd的文件)敲茄,他的大小始終都是16384(16k)的整數(shù)倍.

InnoDB高度計算

我們假設(shè)主鍵ID為bigint類型位谋,長度為8字節(jié),而指針大小在InnoDB源碼中設(shè)置為6字節(jié)堰燎,這樣一共14字節(jié)
我們一個頁中能存放多少這樣的索引元素掏父,其實就代表有多少指針,即16384/14=1170;

假設(shè)一行記錄的數(shù)據(jù)大小為1k秆剪,實際上現(xiàn)在很多互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)記錄大小通常就是1K左右

高度為2的B+樹能存放1170×16=18720
高度為3的B+樹能存放1170×1170×16 = 21902400

IB+樹高度一般為1-3層赊淑,它就能滿足千萬級的數(shù)據(jù)存儲爵政。

在查找數(shù)據(jù)時一次頁的查找代表一次IO,所以通過主鍵索引查詢通常只需要1-3次IO操作即可查找到數(shù)據(jù)陶缺。

一般根節(jié)點是常駐內(nèi)存的钾挟,所以一般我們查找千萬級別的數(shù)據(jù),只需要 2 次磁盤 IO组哩。

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