B+树的叶子节点到底是双向链表还是单向链表

前言

刚使用mysql的前几年,没有深入地了解mysql的内部实现,关于B+树的叶子节点的了解仅仅是:B+树的叶子节点按照自增id的大小自左至右排序,新增的元素排在右边。 后来突然某一天在网上看到一篇文章,说B+树的叶子节点是双向链表,这让我很是疑惑,因为我一直以为B+树的叶子节点是单向链表,这篇文章是不是写错了呢?然而这片 文章也仅仅是提了一句,并没有详细论述,当时我也没有深入研究,只是在心里泛起疑问:如果是单向链表,那平时业务中经常有按主键id或者时间排序,把最新的排在最前面,是怎么回事?。 后来随着对mysql的深入学习,发现B+树的叶子节点其实是双向链表+单向链表,这篇文章就是为了解答这个疑问。

想要讲明白这个问题,必须要先了解InnoDB的页(Page)的结构,以及InnoDB的B+树的结构。下面简要介绍一下。

Innodb的页(Page)

Innodb的页(Page)是存储数据的最小单位,页的大小默认为16KB。页的结构如下图所示:

其中的File Header中,有两个字段与本文有关:

  • FILE_PAGE_PREV:上一个页的页号。
  • FILE_PAGE_NEXT:下一个页的页号。

这里的页号,我们可以把它看成是双向链表中的指针。

其中记录的格式如下图所示(Compact):

其中头信息中包含的主要字段为:

  • deleted_flag:删除标志位,标识该记录是否被删除。
  • next_record:下一个记录的偏移量。
  • record_type: 记录类型,0表示普通记录,1表示目录项记录,2表示最小记录,3表示最大记录。

*我们这里只是简要介绍一下Innodb的页(Page)的结构,并未列出所有的字段。 *

Innodb的B+树

Innodb的B+树的结构如下图所示:

当根据条件搜索某条记录时,Innodb会先从根节点开始,根据条件找到对应的叶子节点,然后再在叶子节点中找到对应的记录。

mysql8.0中,增加了desending index,这里先不讨论。等改天有空再单独写一篇文章。

总结

所以,B+树的叶子节点是双向链表+单向链表。innodb的B+树的叶子节点是页(Page),页之间是双向链表,页内部有一个单向链表,这个单向链表是用来存储记录的。

注:此文原载于本人个人网站,链接地址

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