|
|
在互联网行业，常用的关系型数据库是MySQL，所以在招聘过程中，面试官一般都会问些关于MySQL的问题，比如MySQL的优化、MySQL的事物特性、隔离级别，以及MySQL索引相关的原理。下面我们就来聊一下MySQL索引相关的内容。
一、索引的数据结构 我们在线上遇到慢查询的情况，一般第一个想到的优化方式就是给where语句后的字段加索引，虽然效果是立竿见影的，但这通常是懒人做法。一方面是因为索引并不是都会生效，可能出现加了索引，查询依旧慢的问题，另一方面，索引会占用磁盘空间。
但是，这并不妨碍我们在遇到慢查询的时候，第一个想到的解决方案就是加索引，那么，为什么加了索引之后，就能优化慢查询，提升查询速度？
其实，索引就是一种优化查询的数据结构，MySQL中的索引就是用B+树实现的。那么为什么MySQL会选择B+树作为索引的实现数据结构呢？它和哈希表、完全平衡二叉树、B树有什么不同？
假设，我们现在有下面的user表：
user
① 哈希表 我们知道，hashMap(1.7)底层就是通过哈希表来实现的，即，数组+链表的方式。
哈希表的缺点有两个: 一、hash冲突，二、只支持精确查询，不支持范围查询，如果我们要某个年龄大于18的用户，如下：
select * from user where name = '关羽'; // 精确查找
select * from user where name > '关羽'; // 范围查找 |
这种情况哈希表并不能实现，所以，哈希表不适合做MySQL的索引数据结构。
②完全平衡二叉树 
平衡二叉树的每个节点都包含下面四部分信息：
- 左指针，指向左子树
- 键值
- 键值所对应的数据存储地址
- 右指针，指向右子树
另外，二叉树是有序的，简而言之，就是左节点小于右节点，所以，平衡二叉树是支持范围查找的，但是，在精确查找的时候，会涉及到多次，比如，查刘备，需要查询三次才能找到，比哈希表的精确查找要慢。
③ B树 
可以看到，B树在层级上比平衡二叉树要少一层，即少一次磁盘IO，原因在于，B树中的一个节点可以存储多个元素。
④ B+树 
B+树的叶子节点和B树是一样的，只不过冗余了一分非叶子节点的数据
B+树比B树要胖一些，原因在于B+树中的非叶子节点会冗余一分在叶子节点中，并且叶子节点之间用指针相连。
综上，我们可以看出，有三种数据结构是适合做MySQL索引的数据结构的，平衡二叉树、B树、B+树。这三种数据结构都支持精确查找和范围查找，那么为什么MySQL却选中了B+树作为索引的数据结构呢？
其实，索引也是存储元素的，当我们的一个表中的数据越来越多时，对应的索引文件也会越来越大，这样就不能把全部的索引文件放在内存，不得不将索引文件存储在磁盘上，那么选用哪种数据结构，能够提高磁盘的IO效率，就成了参考项。
如果使用完全平衡二叉树来查询“张飞”，则需要四次IO，而使用B树的话，只要三次就可以了，提升了磁盘ＩＯ效率，而Ｂ+树和B树的非叶子节点是一样的，只不过是叶子节点冗余了一份非叶子节点的数据。所以，在精确查找上，B树和B+树是一样的，而B+树在范围查找上优于B树。
二、 B+树的节点到底多大合适 B+树的一个节点为一页或者一页的整数倍最为合适，因为读取这个节点的时候，是按照一页来读取的，大于或小于一页，会造成资源浪费。
在MySQL的Innodb引擎中，一页的默认大小是16K（如果操作系统的一页大小是4K，那么Mysql中一页=操作系统中4页），可以使用如下命令查看:
| show global status like 'Innodbpagesize'; |
----------------------------
原文链接:https://www.jianshu.com/p/832493393b40
程序猿的技术大观园：www.javathinker.net
|
|
Java技术网站 → 『 Java开发技术 』 → 『 操作系统、网络架构和数据库专题 』 → MySQL索引原理 - 秋慕云
消息
查看
搜索
好友
邮件
复制
引用
IP: 已设置保密
