mysql使用都是B+樹原因分析-創(chuàng)新互聯(lián)

本文主要給大家介紹mysql使用都是B+樹原因分析，希望可以給大家補(bǔ)充和更新些知識(shí)，如有其它問題需要了解的可以持續(xù)在創(chuàng)新互聯(lián)建站行業(yè)資訊里面關(guān)注我的更新文章的。

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前言

面試中我們經(jīng)常碰到面試官問到數(shù)據(jù)庫(kù)索引，問到索引就會(huì)問你索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。類似這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)于普通程序員來說記住概念幾天就忘了，而且概念不是每個(gè)人都能很好都理解，所以針對(duì)這一原因，我簡(jiǎn)單通俗都像大家講解為什么mysql使用都是B+樹，而不用其他的樹形結(jié)構(gòu)。

正文

Q1：B+樹的查詢時(shí)間大概多少？

A：跟樹的高度有關(guān)，是O(log n)。

Q2：hash查找時(shí)間大概多少？

A：o（1）。

Q3：hash比B+查找時(shí)間更短，為什么索引不用hash？

A：這和業(yè)務(wù)場(chǎng)景有關(guān)，如果只查找一個(gè)值的話，hash是一個(gè)很好的選擇，單數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)常會(huì)選擇多條，這時(shí)候由于B+樹索引有序，并且又有鏈表相連，它的查詢效率比hash就快很多了。而且數(shù)據(jù)庫(kù)中的索引一般是在磁盤上，數(shù)據(jù)量大的情況可能無法一次裝入內(nèi)存，B+樹的設(shè)計(jì)可以允許數(shù)據(jù)分批加載，同時(shí)樹的高度較低，提高查找效率。

下面我對(duì)第三個(gè)問題進(jìn)行一個(gè)解析，讓大家更好的記住。

二叉排序樹
同一高度下左邊跟節(jié)點(diǎn)小，右邊跟節(jié)點(diǎn)大，并且左右子樹都是二叉排序的。但是在極端情況下插入的是有序的序列就會(huì)變成鏈表。

所以這時(shí)候我們就要對(duì)二叉樹進(jìn)行平衡，讓插入的時(shí)候節(jié)點(diǎn)能均勻分布。

紅黑樹

性質(zhì)1. 節(jié)點(diǎn)是紅色或黑色。

性質(zhì)2. 根節(jié)點(diǎn)是黑色。

性質(zhì)3 每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)（NIL節(jié)點(diǎn)，空節(jié)點(diǎn)）是黑色的。

性質(zhì)4 每個(gè)紅色節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)都是黑色。(從每個(gè)葉子到根的所有路徑上不能有兩個(gè)連續(xù)的紅色節(jié)點(diǎn))

性質(zhì)5. 從任一節(jié)點(diǎn)到其每個(gè)葉子的所有路徑都包含相同數(shù)目的黑色節(jié)點(diǎn)。

所以引入紅黑樹，紅黑樹是平衡樹的一種，他的復(fù)雜規(guī)則都是為了保證樹的平衡，所以大家在記概念的時(shí)候理解不上去。

我們知道，樹形結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)查找速度跟樹的高度有關(guān)，所以盡可能讓樹平衡就是為了降低樹的高度，java里有一種s數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)底層就用的紅黑樹，就是TreeSet。

B樹
也叫B-樹，大家千萬(wàn)不要說B減樹。

B樹是一種多路搜索樹，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以有多于兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，M路的B樹就是有最多有M個(gè)子節(jié)點(diǎn)。

這就是一個(gè)3路B樹

多路的結(jié)構(gòu)就是為了盡可能降低樹的高度，使查詢速度更快，有一種情況就是無限多路，那就變成一個(gè)數(shù)組了，所以我們樹ArrayList適合用來查詢，數(shù)組結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)都有這個(gè)特點(diǎn)。

所以我們常常用B樹做文件系統(tǒng)的索引，因?yàn)槲覀兾募蛿?shù)據(jù)庫(kù)的索引都是存在硬盤上的，并且如果數(shù)據(jù)量大的話，不一定能一次性加載到內(nèi)存中。所以一棵樹無法全部加載到內(nèi)存里我們?cè)趺床檎遥@時(shí)候就用到我們剛才說到的B樹了，我們可以每次加載樹的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后一步一步往下查找，而且多路B樹每個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)多于兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，速度會(huì)更快，所以我們不用紅黑樹，因?yàn)榧t黑樹子節(jié)點(diǎn)只有兩個(gè)。

B+樹

B+樹是在B樹基礎(chǔ)上改造的，他的數(shù)據(jù)都在葉子節(jié)點(diǎn)，同時(shí)葉子節(jié)點(diǎn)還加了指針。

這是一個(gè)四路B+樹，葉子節(jié)點(diǎn)都數(shù)據(jù)形成了鏈表

這也是和業(yè)務(wù)場(chǎng)景相關(guān)的，你想想，數(shù)據(jù)庫(kù)中select數(shù)據(jù)，不一定只選一條，很多時(shí)候會(huì)選多條，比如按照id排序后選10條。如果是多條的話，B樹需要做局部的中序遍歷，可能要跨層訪問。而B+樹由于所有數(shù)據(jù)都在葉子結(jié)點(diǎn)，不用跨層，同時(shí)由于有鏈表結(jié)構(gòu)，只需要找到首尾，通過鏈表就能把所有數(shù)據(jù)取出來了。

比如我們查找7到19，B+ 都威力看到了吧。所以小伙伴們回到前文都三個(gè)問題中，就知道了為什么MySql索引使用B+樹了吧。

看了以上關(guān)于mysql使用都是B+樹原因分析，希望能給大家在實(shí)際運(yùn)用中帶來一定的幫助。本文由于篇幅有限，難免會(huì)有不足和需要補(bǔ)充的地方，如有需要更加專業(yè)的解答，可在官網(wǎng)聯(lián)系我們的24小時(shí)售前售后，隨時(shí)幫您解答問題的。

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名稱欄目：mysql使用都是B+樹原因分析-創(chuàng)新互聯(lián)
本文路徑：http://muchs.cn/article18/dgcigp.html

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