Mysql的索引以及底层的数据结构(面试)

索引(index)是帮助Mysql高效获取数据的数据结构(有序)。在数组之外，数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构(B+树)，这些数据结构以某种引用(指向)数据，这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。

对于上面的图，我们如果想查到id7"灭绝"的年龄，没有索引的情况下，只能从id1开始逐个遍历查询，当我们查询到7时，查询也不会停止，会继续查询，遍历完整张表。效率较低

假如Mysql用二叉搜索树来维护表中的数据，查找效率会高很多。

索引底层的数据结构

二叉搜索树在正常情况下的查找效率很高是O(log n)级别的，但是如果数据有序，它就会退化成链表，到达O(n)级别

红黑树虽然没有二叉搜索树的会失衡的缺点，但是因为其仍然是二叉树，当数据量很大的时候，红黑树会非常的高，查找数据也要查询很多次。

B树是一种多岔路衡查找树，相对于二叉树，B树的每个节点可以有多个分支，一颗最大度数为5的B树，每个节点可以存储4个key，它比较矮胖，查找层级就比较短，效率就更高

B+树是在B树基础上的一个优化，使其跟适合实现外存储索引结构，InnoDB存储引擎就是使用B+树来实现其索引结构的

相对B树的优点：

1.**磁盘读写代价比B树更低：**非叶子节点只存储指针，不存储任何数据，叶子节点才会存储数据，B树在查询的过程中，需要加载路径上的节点的数据才能够定位到目标数据的位置；B+树的非叶子节点存储的是方便找到目标叶子节点的指针，效率高很多。

2.**查询效率B+树更稳定：**B树有可能在非叶子节点上找到目标数据；而B+树每次都要到叶子节点查找数据，更加稳定。

3.**便于扫库和区间查询：**B+树的叶子之间有双向指针，在进行范围查询的时候，不需要回到根节点重新查找数据，查找效率更高。

索引是帮助Mysql高效率获取数据的数据结构；它提高了数据检索的效应，降低了数据库的IO成本；通过索引列对数据进行排序，降低数据排序的成本，降低了CPU消耗，因为我们在创建索引的时候就需要进行排序了。

Mysql的InnoDB引擎采用的B+树的数据结构来存储索引

因为B+树的阶数更多，路径更短；相对于B树来说，B+树的磁盘读写代价更低，因为它的非叶子节点只存储指针，叶子阶点才存储数据；并且因为B+树的叶子节点之间有双向指针，B+树更方便扫库和区间查询，无需像B树一样返回根节点进行重复的查询。

B树是一种平衡的多路搜索树，每个节点既存储键（key）也存储对应的数据（data），所有节点（包括内部节点和叶子节点）都能直接访问数据。

B+树是B树的变种，内部节点只存储键作为索引，不存储数据，所有数据都集中在叶子节点存储，并且叶子节点之间通过指针连接成有序链表。

核心区别：