B+tree索引

Posted 2020-10-02 猎空

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  1. B+Tree索引
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     • 如上图，浅蓝色的块我们称之为一个磁盘块，可以看到每个磁盘块包含几个数据项（深蓝色所示）和指针（黄色所示），如磁盘块1包含数据项17和35，包含指针P1、P2、P3，P1表示小于17的磁盘块，P2表示在17和35之间的磁盘块，P3表示大于35的磁盘块。真实的数据存在于叶子节点即3、5、9、10、13、15、28、29、36、60、75、79、90、99， 非叶子节点只不存储真实的数据，只存储指引搜索方向的数据项，如17、35并不真实存在于数据表中。
     • B+索引在InnoDB和MyISAM中数据分布对比

       CREATE TABLE layout_test (
       
          col1 int NOT NULL,
       
          col2 int NOT NULL,
       
          PRIMARY KEY(col1),
       
          KEY(col2)
       
       );

        

       • 假设主键的值位于1---10,000之间，且按随机顺序插入，然后用OPTIMIZE TABLE进行优化。col2随机赋予1---100之间的值，所以会存在许多重复的值。
         (1)    MyISAM的数据布局
         其布局十分简单，MyISAM按照插入的顺序在磁盘上存储数据，如下：
         

          注：左边为行号(row number)，从0开始。因为元组的大小固定，所以MyISAM可以很容易的从表的开始位置找到某一字节的位置。
         据些建立的primary key的索引结构大致如下：
         

          注：MyISAM不支持聚簇索引，索引中每一个叶子节点仅仅包含行号(row number)，且叶子节点按照col1的顺序存储。

 

　　　　　　　　　　　　来看看col2的索引结构：

　　　　　　　　　　　　

 　　　　　　　　　　　　实际上，在MyISAM中，primary key和其它索引没有什么区别。Primary key仅仅只是一个叫做PRIMARY的唯一，非空的索引而已。

　　　　　　　　　　　　(2)    InnoDB的数据布局
　　　　　　　　　　　　InnoDB按聚簇索引的形式存储数据，所以它的数据布局有着很大的不同。它存储表的结构大致如下：

　　　　　　　　　　　　

 　　　　　　　　　　　　注：聚簇索引中的每个叶子节点包含primary key的值，事务ID和回滚指针(rollback pointer)——用于事务和MVCC，和余下的列(如col2)。

　　　　　　　　　　　　相对于MyISAM，二级索引与聚簇索引有很大的不同。InnoDB的二级索引的叶子包含primary key的值，而不是行指针(row pointers)，这减小了移动数据或者数据页面分裂时维护二级索引的开销，因为InnoDB不需要更新索引的行指针。其结构                                             大致如下：

　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　（3）总结：

　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　•Myisam

   　　　　　　　　　　　　-主键索引/非主键索引

     　　　　　　　　　　　　叶子节点上均带有行号，通过行号进行索引

　　　　　　　　　　　　•Innodb

  　　　　　　　　　　　　 -主键索引(聚簇索引)      叶子节点上带有数据

  　　　　　　　　　　　　 -非主键索引(第二索引)    叶子节点上带有主键id