说说MySQL数据库索引的底层数据结构
得分点
B+树
标准回答
索引可选的底层数据机构包括: 二叉树、红黑树 、hash、B-tree ,但mysql索引的底层用的并不是二叉树和红黑树,而是B+树。
B+树是MySQL索引的底层数据结构之一,用于优化数据的查询性能。与其他数据结构(如二叉树和红黑树)不同,MySQL选择使用B+树作为索引的底层数据结构,原因如下:
- 二叉树的问题:二叉树在某些情况下可能会退化成链表,这意味着查找需要从头部开始遍历,失去了索引的意义。这种情况下,查询效率会大大降低。
- 红黑树的问题:红黑树虽然是一种自平衡二叉查找树,但在处理大规模数据(数百万或数千万行)的情况下,会导致索引树的高度非常高。这就意味着从根节点到叶子节点的查找路径很长,需要多次磁盘IO操作,从而降低了查询效率。
- B+树的优势:B+树是从B树演化而来,特别适用于磁盘或其他直接存取辅助设备。在B+树中,所有记录节点都按照键值的大小顺序存放在同一层的叶子节点上,并且叶子节点之间通过指针链接。这使得B+树具有高扇出性,即每个节点可以容纳更多的键值对。在数据库中,B+树的高度通常较低,一般在2到4层之间。这意味着查找某一键值最多只需要2到4次IO操作,这在现代磁盘每秒可执行数百次IO操作的情况下,保证了查询时间的高效性,通常只需0.02到0.04秒。
综上所述,B+树在处理大规模数据和磁盘IO方面具有显著的优势,因此被广泛用于MySQL数据库的索引实现中。