什么是Mysql索引 Mysql索引的定义和作用(2)

什么是Mysql索引

2.1. 红黑树的特质

• 性质1：节点要么是红色,要么是黑色
• 性质2：根节点是黑色
• 性质3：红黑树中红色节点的子节点都是黑色
• 性质4:叶子节点都是黑色
• 性质5：从任一节点到叶子节点的所有路径都包含相同数目的黑色节点

在添加或删除节点的时候，如果不符合这些性质会发生旋转，以达到所有的性质

红黑树:保证平衡

虽然解决单向列表缺点，但是还是存在缺点:

如果数据量比较大，层级就较深，检索效率就慢

3. B树(B-Tree)

B-Tree：B树是一种多叉路衡查找树，相对于二叉树，B树每个节点可以有多个分支，即多叉。

B树(B-Tree)具有一下特点:

• 1.多叉树结构：B-Tree是一种多叉树，每个内部节点可以有多个子节点,使得B-Tree能够有效地存储和管理大量数据。
• 2.平衡性：B-Tree具有平衡性，这意味着从根节点到叶子节点的任何路径的长度几乎相等。这确保了在平均情况下，对树的操作（插入、删除、查找）具有稳定的性能，不会出现严重的性能退化。
• 3.按序存储：B-Tree内的节点和数据通常按照键的顺序存储，这有助于范围查询和排序操作的高效执行。
• 4.分层结构：B-Tree具有分层结构，从根节点到叶子节点有多个级别。
• 5.高度平衡：B-Tree的高度通常是相对较低，这是因为它的平衡性和多叉性质。高度平衡有助于减少查找操作所需的磁盘访问。

对数据库而言，所有的数据都将会保存到磁盘上，磁盘 I/O 的效率又比较低，特别是在随机磁盘 I/O 的情况下效率更低。

B树(B-Tree),高度决定了磁盘 I/O 的次数，磁盘 I/O 次数越少，对于性能的提升就越大，这也是为什么采用 B 树作为索引存储结构的原因

4. B+树(B+Tree)

B+Tree是在BTree基础上的一种优化，使其更适合实现外存储索引结构，MySQL 的 InnoDB 存储引擎就是用B+Tree实现其索引结构

相比较于 B-Tree结构来说，B+Tree做了两个方面的优化，如图所示：

可以看到两部分:

• 1.蓝色框部分，索引部分，是非叶子结点，仅仅起到索引数据的作用，不存储数据。
• 2.绿色框部分，数据存储部分，是叶子结点，叶子节点中要存储具体的数据。
• 3.MySQL索引数据结构对经典的B+Tree进行了优化。在原B+Tree的基础上，增加一个指向相邻叶子节点的链表指针，就形成了带有顺序指针的B+Tree，提高区间访问的性能，利于排序

B树与B+树对比

• 磁盘读写代价B+树更低
• 查询效率B+树更加稳定
• B+树便于扫库和区间查询

5. Mysql索引面试题

面试官：了解过索引吗？（什么是索引）

候选人：

索引在项目中还是比较常见的，帮助MySQL高效获取数据的数据结构，主要是用来提高数据检索的效率，降低数据库的IO成本，同时通过索引列对数据进行排序，降低数据排序的成本，也能降低了CPU的消耗

面试官：索引的底层数据结构了解过嘛 ?

候选人：

MySQL的默认的存储引擎InnoDB采用的B+树的数据结构来存储索引，选择B+树的主要的原因是：

第一：阶数更多，路径更短，搜索效率高

第二：磁盘读写代价B+树更低，非叶子节点只存储指针，叶子阶段存储数据，而B-Tree,无论是叶子节点还是非叶子节点，都会保存数据，这样导致一页中存储键值减少，指针跟着减少，相对于B+树同样保存大量数据，只能增加树的高度，导致性能降低

第三：B+树便于扫库和区间查询，叶子节点是一个双向链表

面试官：B树和B+树的区别是什么呢？

候选人：

第一：在B树中，非叶子节点和叶子节点都会存放数据，而B+树的所有的数据都会出现在叶子节点，在查询的时候，B+树查找效率更加稳定

第二：在进行范围查询的时候，B+树效率更高，因为B+树都在叶子节点存储，并且叶子节点是一个双向链表

以上就是IT袋网带来的什么是Mysql索引的全面介绍了，希望给IT袋网网的网友们带来一些相关知识。