图解 MySQL 索引:B-树、B+树

我请说下,图解 MySQL 索引:B-树、B+树
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北烟南城

2024-11-03 05:56:23

理解MySQL索引的关键在于B-Tree和B+Tree的深入分析,这些复杂的数据结构对于提升查询效率至关重要。本文旨在澄清索引的基本概念和分类,以便于面试时能准确回答相关问题。

索引是一种数据结构,其主要作用是提升数据查询的效率,相当于排序后的快速查找工具,影响WHERE子句的查询速度以及ORDER BY的排序性能。

索引大致分为以下几类:首先,根据存储结构,有BTree(B-Tree或B+Tree),Hash,全文索引和R-Tree;其次,按应用层次区分,有普通索引(单列)、唯一索引(值唯一,允许空值)和复合索引(多列组合);再次,根据数据物理顺序和逻辑顺序,有聚集索引(InnoDB的B+Tree结构中包含数据)和非聚集索引(数据与索引分开存储)。

底层实现中,Hash索引依赖哈希表,但只有精确匹配所有列的查询有效,而B-Tree(MySQL使用B+Tree)通过分布式节点存储,提升了查找效率。InnoDB中的B+Tree索引进一步优化,数据集中在叶子节点,增加了顺序访问指针,降低了范围查询的复杂性。

至于为何B-Tree而非其他结构,主要原因是B-Tree的平衡性和连续性。Hash索引虽快速但无顺序,IO复杂;二叉树高度不均,红黑树数据量增加树高增加,这些都会影响性能。而自增长主键作为索引,由于其连续性,能有效避免页分裂和数据移动,提高插入效率。