Mysql存儲結構

索引是一種加快查詢速度的數據結構，經常使用索引結構有hash、B-Tree和B+Tree。本節經過分析三者的數據結構來講明爲啥Mysql選擇用B+Tree數據結構。

數據結構

Hash

hash是基於哈希表完成索引存儲，哈希表特性是數據存放是散列的。

優勢：

等值查詢快，經過hash值直接定位到具體的數據。

缺點：

1. 範圍查詢效率低（表中的數據是無序數據，在平常開發中一般須要範圍查詢，該狀況下hash須要一個一個查找後合併返回）
2. hash表在使用的時會將全部數據加載到內存，比較消耗內存
3. hash算法很差會出現hash碰撞的狀況
4. 哈希索引只包含哈希值和行指針，而不存儲字段值，索引不能使用索引中的值來避免讀取行
5. 哈希索引不支持部分列匹配查找，哈希索引是使用索引列的所有內容來計算哈希值

B-Tree

B-Tree特色：

1. 全部鍵值數據分佈在整棵樹各個節點中
2. 搜索有可能在非節點結束，在關鍵字全集內查找，相似二分查找
3. 全部葉子節點都在同一層，而且以升序排列

B+Tree

B+Tree 是在B-Tree的基礎之上作的一種優化，變化以下：

1. B+Tree 非葉子節點不存放數據
2. 葉子節點存儲關鍵字和數據，非葉子節點的關鍵字也會沉到葉子節點，而且排序
3. 葉子節點兩兩指針相互鏈接，造成一個雙向環形鏈表（符合磁盤的預讀特性），順序查詢性能更高

Mysql爲何選擇B+Tree

Mysql官網文檔中寫到InnoDB索引用的是 B-tree，可是底層用的是B+Tree。Mysql存儲數據是以頁爲單位，默認一個頁能夠存放16K數據。假設B-Tree和B+Tree都是3層深度，表中每一個記錄爲1K(假設的，通常不會這麼大，別較真)，那麼三層深度的B-Tree存儲 16 x 16 x 16 = 4096（比這個數還要少，由於每一個頁中還要存放指針和其它的數據）。B+Tree第1、二層存放的是key，假設是Long類型的主鍵，那麼第1、二層每頁存放數據約爲 16 x 1024 / 8 = 2048，三層深度能夠存放 2048 x 2048 x 16 = 6700W。MySQL查詢過程是按頁加載數據的，每加載一頁就是一次IO操做，B+Tree進行三次IO能夠查詢6700W數據量。從這裏也能夠知道Mysql通常設置三層深度就足夠了。