MySQL面试题——索引、B+树

总结于JavaGuide

知识点总结

索引是什么?

索引为什么快?

MySQL 索引底层数据结构是什么?

B+树拓展思考

树的高度极低:百万级数据的 B + 树,高度仅需 3~4 层。一次查询最多只需要3~4 次磁盘 IO,就能定位到目标数据。

1.为什么是3~4层?

2.为什么层数就是IO数?

回答

1. 索引是什么?

索引是数据库中为提升数据查询效率而创建的有序数据结构,本质是对数据表中一列 / 多列的值进行排序的映射关系,类似书籍的目录 ------ 通过索引可直接定位到目标数据的物理位置,避免全表扫描。

2. 索引为什么快?

核心是减少磁盘 IO 次数 + 避免全表遍历

  • 索引将无序的原始数据转化为有序结构,能快速定位数据位置,无需逐行扫描整张表;
  • 数据库性能瓶颈主要在磁盘 IO,索引的紧凑结构可大幅减少磁盘 IO 的次数(只需遍历索引树而非全表数据);
  • 索引的有序性还能直接支持排序、范围查询等操作,无需额外排序计算。

3. MySQL 索引底层数据结构是什么?

MySQL 主流存储引擎的索引底层核心是B + 树

  • InnoDB/MyISAM 引擎默认使用 B + 树 作为索引底层结构(两者的 B + 树 实现略有差异,如 InnoDB 是聚簇索引,MyISAM 是非聚簇索引);

拓展思考

  1. **为什么 3~4 层?**分支因子(每节点子节点数)大(100~1000),叶子节点数随高度指数级增长(f^(h-1))。百万级数据下,3 层可容纳约 100²=1 万到 1000²=100 万,4 层可容纳约 100³=1000 万到 1000³=10 亿,因此高度为 3~4 层。

  2. **为什么层数 = IO 数?**B + 树的每个节点对应一个磁盘块,一次 IO 只能读取一个磁盘块。查询时,需要从根到叶子依次读取路径上的每一层节点,因此层数等于磁盘 IO 次数。

相关推荐
不知名XL1 小时前
day50 单调栈
数据结构·算法·leetcode
老邓计算机毕设1 小时前
SSM智慧社区家政服务系统80q7o(程序+源码+数据库+调试部署+开发环境)带论文文档1万字以上,文末可获取,系统界面在最后面
数据库·ssm 框架
java1234_小锋2 小时前
Java高频面试题:BIO、NIO、AIO有什么区别?
java·面试·nio
Lee川2 小时前
🎬 从标签到屏幕:揭秘现代网页构建与适配之道
前端·面试
松涛和鸣2 小时前
72、IMX6ULL驱动实战:设备树(DTS/DTB)+ GPIO子系统+Platform总线
linux·服务器·arm开发·数据库·单片机
likangbinlxa2 小时前
【Oracle11g SQL详解】UPDATE 和 DELETE 操作的正确使用
数据库·sql
r i c k3 小时前
数据库系统学习笔记
数据库·笔记·学习
野犬寒鸦3 小时前
从零起步学习JVM || 第一章:类加载器与双亲委派机制模型详解
java·jvm·数据库·后端·学习
cpp_25013 小时前
P10570 [JRKSJ R8] 网球
数据结构·c++·算法·题解
cpp_25013 小时前
P8377 [PFOI Round1] 暴龙的火锅
数据结构·c++·算法·题解·洛谷