五分钟速览MySQL的索引结构


前言

和一个同事讨论MySQL 数据量达到多少会出现查询速度显著下降,两个半吊子 好像知道一点但是又不太说得清楚,所以本文针对MySQL的索引结构这个经典八股,做一下整理。

正文

一. 哈希索引

哈希索引 底层使用的数据结构为哈希表,在MySQL 中只有Memory引擎支持哈希索引。哈希索引可以用下图进行示意。

在发生哈希冲突时,是基于拉链法 解决冲突。哈希索引最大的缺点就是不支持范围查询

二. B树和B+树

InnoDB 引擎使用的索引的底层数据结构为B+树 ,在分析B+树 前,先对B树 进行分析。B树Balanced Tree ),全称为多路平衡查找树 ,一棵B树可以表示如下。

B树的特点可以概括如下。

  1. 所有数据分布在整个B树中;
  2. 任何一条数据会出现仅会出现在一个节点上;
  3. 搜索可能在非叶子节点上就结束。

现在开始分析B+树 ,一棵B+树可以表示如下。

B+树 相较于B树,其优势如下。

  1. B+树的扫表能力更强。做全表扫描时,只需要在叶子节点顺序的访问,不需要遍历树;
  2. 磁盘IO 能力更强。深度可以比B树更低;
  3. 排序能力更强。基于叶子节点上的双向指针实现;
  4. 效率更稳定。IO次数是稳定的。

三. MyISAM索引实现

MyISAM 使用B+树作为索引结构,并且叶子节点存储的是数据的地址。

MyISAM主键索引结构如下所示。

MyISAM主键索引辅助索引 在结构上没有区别,只不过主键索引 要求索引值唯一 ,而辅助索引不要求索引值唯一 。假如在字段2上建立一个辅助索引,则图示如下。

四. InnoDB索引实现

InnoDB 使用B+树 作为索引结构,但是具体实现与MyISAM截然不同。

InnoDB 的数据文件就是主键索引文件(MyISAM 的数据文件和索引文件是分开的,索引文件中只存储数据的地址 )。在InnoDB 中,表的数据文件本身就是按照B+树组织的一个主键索引结构,树的叶子节点保存着完整的数据。

InnoDB中的主键索引示意图如下。

因为InnoDB 的数据文件要按照主键聚族 ,所以InnoDB 引擎要求表必须有主键MyISAM 引擎的表可以没有主键)。

InnoDB中的辅助索引示意图如下。

InnoDB的辅助索引中的叶子节点存储的是对应数据的主键,使用辅助索引时,首先通过辅助索引获得数据的主键,然后再通过主键索引获得数据。

五. B+树存储数据的计算

B+树 中,每个节点对应一页(page ),一页大小为16KB 。假如非叶子节点上一个键值指针 的大小为16 字节,叶子节点上一条数据大小为1.6KB ,那么一个深度为2B+树存储的数据量可以由下图进行说明。

那么如果存储的数据量在1千万 以内,则每次查询数据时的IO 次数会稳定为3次。


总结不易,如果本文对你有帮助,烦请点赞,收藏加关注,谢谢帅气漂亮的你。

相关推荐
浩瀚之水_csdn8 分钟前
python字符串解析
前端·数据库·python
luffy54598 分钟前
Windows下安装postgresql扩展pg_vector实现向量存储
数据库·postgresql
一线大码9 分钟前
服务端架构的演进与设计
后端·架构·设计
列御寇11 分钟前
MongoDB分片集群——mongos组件(mongos进程)
数据库·mongodb
lytao12312 分钟前
MySQL高可用集群部署与运维完整手册
运维·数据库·mysql·database
末日汐13 分钟前
库的制作与原理
linux·后端·restful
TDengine (老段)13 分钟前
嘉环科技携手 TDengine,助力某水务公司构建一体化融合平台
大数据·数据库·科技·物联网·时序数据库·tdengine·涛思数据
dajun18112345615 分钟前
跨部门工作流泳道图在线绘制工具 PC
大数据·数据库·人工智能·信息可视化·架构·流程图
菩提小狗16 分钟前
SQL注入之sqlmap|web安全|渗透测试|网络安全
数据库·sql·web安全
HZZD_HZZD19 分钟前
喜讯|合众致达成功中标G312线傅家窑至苦水公路机电工程FKJD-2标水电表项目
大数据·数据库·人工智能