为什么数据库用b+树不用b树和红黑树

前几天面试被问到了，没答好，记录一下：

首先说红黑树为什么不行：

1.红黑树必须存在内存里的，数据库表太大了，存不进去。

2.即使你找到了把红黑树存进硬盘的方法，红黑树查找一个节点最多要查logN层，每一层都是一个内存页（虽然你只是想找一个节点，但硬盘必须一次读一个页。。），那么一共logN次IO，伤不起阿！

 

所以我们必须考虑减少树的层数来减少IO次数从而加快查询、修改数据库效率，b和b+树都符合这样的性质，它们每个节点的孩子都很多（几十~几千），所以整个树的高度可以压的很低。

比如100000000数据，每个节点有1000个孩子，那么log 1000(100000000)<3，3层就足够存了！

 

先讲下b树和b+树的区别：

b树的所有节点都是数据节点，但b+树只有叶子节点是数据节点，非叶子（内部）节点只起导向作用，不存储实际数据。

b+树的所有数据节点都在最下层（叶子节点层），相邻节点有链表相连。

注意磁盘读数据读一个字节和读10个字节和读一页时间相差不大的（因为磁盘查找时间大多数都花在寻道上，旋转基本不费时）

再说b树为什么不如b+树：

1.b树的内部节点都是存储实际数据的，比如一个节点是一个页4096字节，其中每条数据128字节，那么一个节点只能存32个数据项，那么对应的孩子节点数最多为33个，这显然不够用。而b+树内部节点只作为导向作用，只存一个整数就可以，4096/4=1024个数据项。这样b+树的每个节点的孩子数更多，整个树的高度就更低，大大增加查询效率。

2.b+树的叶子节点有链表相连，适合范围查询，因为相邻页直接读取就好了。但b树做不到这一点。

就简单说这些。