mysql之一索引数据结构

mysql索引

我想一想到mysql索引,大家可能都会想到B+树之类的。但是不知道有没有想过,为什么需要用b+树,如果是让你来设计mysql的索引的数据结构,你又会如何来设计呢?

我可以想到的数据结构可能是hash表、有序数组、树等等。
首先来看hash表,hash表的优势是等值查询,当我们查询某个值的时候可以在常数时间复杂度O(1)完成。所以查询很快,但是hash表有个缺点,就是无法满足范围查询,sql查询还是会有很多范围查询的,所以这个可能就不太合适了。
再来看有序数组,有序数据可以保证单个值查询时间复杂度在O(log(N)),而且对范围查询也很友好,可以根据二分法查询到值后,继续往后遍历就可以。但是有序数组在数据更新的时候,会出现性能问题,因为更新的时候要保证整个数据还是有序的,所以需要进行数组的数据搬移,这个过程会比较消耗性能。
那如果是用树呢?如果用二叉树,那么可以让更新和查询都控制在O(log(N)),当然是在平衡二叉树的情况下。除了二叉树,还有多叉树,由于mysql的数据是存储的磁盘上面的,为了减少磁盘的IO,就要减少数的高度,所以mysql就用了b+树来构建索引。
再来讲mysql索引,索引为了主键索引和非主键索引,主键索引也称为cuzhusuoyin。(用了拼音 - -)
主键索引和非主键索引的区别是,主键索引保存了表里面的行,也就是保存了所有的数据。非主键索引保存的是主键索引的建值。
也就是说,用主键索引查找需要遍历一次主键索引。用非主键索引查询数据,需要遍历非主键索引,还有主键索引。需要遍历两次是因为,非主键所以没有保存数据,只保存了主键索引的所以值,还需要根据这个索引值,在回到主键索引在做一次查找,这个被称为回表。所以非主键索引的查询会比直接用主键索引的查询来的慢。
还有值得一提的是,通常主键索引都是使用自增id,这又是为什么呢?这是因为如果使用自增的id,那么每次都是自增长,这样数据就会比较紧凑。也是为了防止数据分页合并带来的性能损耗。
所以通常会使用自增id来做主键索引。
举个例子:
mysql之一索引数据结构

上图为主键id索引,当来了一个主键id为600时,由于500和800刚好是一个数据页已经满了,所以600来了就需要进行页分裂,导致性能下降。

mysql之一索引数据结构

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