深入理解Mysql索引底层数据结构与算法
----->之前很多人还问我一些关于mysql索引的底层和使用,我就特意写一篇文章跟大家一起分享一下我对mysql索引的理解,大家有更深入的理解可以下面留言。
1.索引的定义
MySQL官方对索引的定义为:索引(Index)是帮助MySQL高效获取数据的数据结构
大家使用索引有没有想过这个问题?为什么索引能够帮助mysql高效获取数据?我一一给大家道来!在给大家讲之前,先更大家分享一些计算机基础知识,有助于理解
-
我们都知道mysql数据是已文件的形式存储在磁盘上的。
-
那磁盘是有一圈一圈的磁道组成的
-
磁头移动到不同磁道,磁盘旋转,这样就可以读取到数据
-
磁盘存取原理 1.寻道时间(速度慢,费时) 2.旋转时间(速度较快)
-
cpu读取数据都是从内存去读,内存去磁盘读取数据,内存读取磁盘数据大小都是已页的大小单位,一页=10kb
总结:
-
通过上面的一些知识,我们知道当磁头移动到另一个磁道读取诗句就是我们常说的一次I/O操作,但是我们知道mysql数据是分布到不同的磁道上的,每次读取数据都要把所有磁道读取一遍,那我们进行I/O次数就很多了,查询效率就很低
-
那索引就是把索引字段数据的地址保存起来,来帮助mysql直接定位到哪个磁道的哪个扇区,这样就减少I/O操作了,自然查询效率就提高了
2.数据结构那么多,mysql索引为什么要用B+Tree数据结构,而不是其他呢?肯定其他的数据不满足我们的要求
常见的数据结构
1.二叉树
2.红黑树
3.Hash
4.B Tree
5.B+Tree
a.二叉树
二叉树是n(n>=0)个结点的有限集合,该集合或者为空集(称为空二叉树),或者由一个根结点和两棵互不相交的、分别称为根结点的左子树和右子树组成。
不使用原因:会出现极端情况,一个节点只有一度,就是只有一个子节点,那读取树的一层就是一次I/O,那性能也不好
b.红黑树
红黑树即为平衡二叉树的一种
不使用原因:极端情况下,一个节点有2个子节点,那就出现一层只有2个节点的情况,这种性能也不好
c.Hash
不使用原因:Hash是把索引数据进行Hash算法对应一个地址,我们会发现这个好像性能很好啊,直接找到,但是我们想想,它能满足我们日常开发大部分情况吗?比如通过大于或者小于去筛选数据,所以说也不合适,当然mysql还是提供了Hash索引,毕竟有些场合还是用起来也不错
d.B Tree
1.度(Degree)-节点的数据存储个数 2.叶节点具有相同的深度 3.叶节点的指针为空 4.节点中的数据key从左到右递增排列
不使用原因:虽然解决了每一层的节点数的极端情况下,但是我们会发现每个节点存储了索引和数据,那一层能存储的数据太多也不好,毕竟内存能读取的数据大小就是10kb
e.B+Tree
1.B+Tree(B-Tree变种) 2.非叶子节点不存储data,只存储key,可以增大度 3.叶子节点不存储指针 4.顺序访问指针,提高区间访问的性能
使用原因:设计有几个方面 1.非叶子节点不存储data,只存储key,可以增大度 2.叶子节点不存储指针 3.顺序访问指针,提高区间访问的性能
3.B+Tree索引的性能分析
-
一般使用磁盘I/O次数评价索引结构的优劣
-
预读:磁盘一般会顺序向后读取一定长度的数据(页的整数倍)放入内存
-
局部性原理:当一个数据被用到时,其附近的数据也通常会马上被使用
-
B+Tree节点的大小设为等于一个页,每次新建节点直接申请一个页的空间,这样就保证一个节点物理上也存储在一个页里,就实现了一个节点的载入只需一次I/O
-
B+Tree的度d一般会超过100,因此h非常小(一般为3到5之间)
4.不同的存储引擎有不同的索引实现
1.MyISAM索引实现(非聚集) 2.InnoDB索引实现(聚集)
a.MyISAM索引实现(非聚集)
--->MyISAM索引文件和数据文件是分离的
b.InnoDB索引实现(聚集)
1.数据文件本身就是索引文件 2.表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构文件 3.聚集索引-叶节点包含了完整的数据记录 4.为什么InnoDB表必须有主键,并且推荐使用整型的自增主键? 5.为什么非主键索引结构叶子节点存储的是主键值?(一致性和节省存储空间)
5.联合索引结构
---->联合索引的底层存储结构长什么样?
原文地址:https://www.cnblogs.com/pingping-joe/p/11044326.html
- [置顶] android EventBus详解(一)
- 开源组件photoView学习
- ViewPagerIndicator+viewpager指示器详解
- 实现去哪儿来回机票选择的view
- 解决水平ListView在ScrollView中出现的滑动冲突
- Android逆向分析(2) APK的打包与安装背后的故事
- Activity之间传递大数据问题
- React Native入门(二)Atom+Nuclide安装、配置与调试
- React Native入门(一)环境搭建与Hello World
- android 自定义Viewpager实现无限循环
- Android内存优化(二)DVM和ART的GC日志分析
- Android Material Design之Toolbar与Palette实践
- android-async-http框架源码分析
- 使用Buck构建Android工程
- JavaScript 教程
- JavaScript 编辑工具
- JavaScript 与HTML
- JavaScript 与Java
- JavaScript 数据结构
- JavaScript 基本数据类型
- JavaScript 特殊数据类型
- JavaScript 运算符
- JavaScript typeof 运算符
- JavaScript 表达式
- JavaScript 类型转换
- JavaScript 基本语法
- JavaScript 注释
- Javascript 基本处理流程
- Javascript 选择结构
- Javascript if 语句
- Javascript if 语句的嵌套
- Javascript switch 语句
- Javascript 循环结构
- Javascript 循环结构实例
- Javascript 跳转语句
- Javascript 控制语句总结
- Javascript 函数介绍
- Javascript 函数的定义
- Javascript 函数调用
- Javascript 几种特殊的函数
- JavaScript 内置函数简介
- Javascript eval() 函数
- Javascript isFinite() 函数
- Javascript isNaN() 函数
- parseInt() 与 parseFloat()
- escape() 与 unescape()
- Javascript 字符串介绍
- Javascript length属性
- javascript 字符串函数
- Javascript 日期对象简介
- Javascript 日期对象用途
- Date 对象属性和方法
- Javascript 数组是什么
- Javascript 创建数组
- Javascript 数组赋值与取值
- Javascript 数组属性和方法
- Prime Path(POJ - 3126)【BFS+筛素数】
- (leetcode每日打卡)秋叶收藏集【动态规划】
- 设计模式~调停者模式(Mediator)
- Sequential Nim(CodeForces - 1382B)【博弈】
- Less Coin Tosses(Gym - 102346L)【打表+找规律】
- leetcode1558题解【贪心】
- 如何将炫酷的报表直接截图发送邮件——在Superset 0.37使用Schedule Email功能
- Kafka监控必备——Kafka-Eagle 2.0.2正式发布
- 安防/教育/互联网直播视频组件EasyRTSPServer读取本地文件报错找不到EasyStreamClient.dll解决方法
- C语言编程入门之--第六章C语言控制语句
- RTSP网络摄像头网页无插件直播视频平台EasyNVR自定义标题和CopyRight步骤
- 设计模式~解释器
- RTSP/GB28181/HIKSDK/Ehome协议视频上云服务平台EasyCVR人脸识别开发ArcSoftFace环境搭建
- RTSP/GB28181/HIKSDK/EHome流媒体协议视频上云网关EasyCVR流地址密码不正确如何修正?
- tmux终端意外出现控制字符