【MySQL】索引的本质（B+Tree）解析

• 索引是帮助MySQL高效获取数据的排好序的数据结构。

 

• 索引数据结构
• 二叉树
• 红黑树
• Hash表
• B-Tree

 

• MySQL所使用为B+Tree (B-Tree变种)
• 非叶子节点不存储data，只存储索引（冗余），可以放更多的索引（说白了就是每一次索引查询都要查询到叶子节点）
• 叶子节点包含所有索引字段
• 叶子节点用指针连接，提高区间访问的性能

 

我们看下这个动图来了解一下B+Tree的形成结构： 8 5 15 18 2 11 1 3 6 9 13

 

 

 

 

 

最终结构如下：

 

 

 如果我们想查找【0013】这个节点，我们来描述一下B+Tree在MySQL中的查找机制：

1》首先将根节点【0008】一次性load到内存中，此时进行了一次磁盘I/O，然后在内存中做随机查找，内存查找可以说是非常快的，时间可忽略不计；

2》由于13大于8，所以接下来我们将节点【0011】load到内存中，以此类推；

3》最终我们定位到【0011 0013】这个节点

 

 

• 通常会有面试这么问：B+Tree索引的节点单位是什么？大小是多少？

B+Tree聚簇索引索引节点的单位是数据页，默认大小为16K，支持的大小对应选项值为64k，32k，16k，8k，4k

 

 

 

• 此时我们有1000万个数据构建的B+树索引，那么索引树具体情况是什么样的呢？

通常我们一个B+树节点大小为16KB，那么一个节点可以放多少索引记录呢？

我们假设当前这个索引树就是主键索引，1个索引占用存储空间大概是8bytes，

每个索引还有一个指向下一个节点的指针，大概是6bytes，

所以一个索引节点大概存放【16kb / 14bytes ≈ 1170（个）】，所以每个节点大概可以放1170个节点，

由于叶子节点是会存放数据的，可能每个索引占用数据量会大一些，我们就约算为1KB，那么每个索引节点大约可以存放16个数据，所以一个索引树大概一共可以存储多少个元素呢？

大概可以存放【1170 * 1170 * 16 ≈ 2000万+（个）】索引。

所以就算千万级的数据，在我们的索引内部都绰绰有余。