淺析b-樹 b+樹 以及Mysql的Innodb,Myisam引擎

B-樹性質

B-樹能夠看做是對2-3查找樹的一種擴展，即他容許每一個節點有M-1個子節點。

1根節點至少有兩個子節點

2每一個節點有M-1個key，而且以升序排列

3位於M-1和M key的子節點的值位於M-1 和M key對應的Value之間

其它節點至少有M/2個子節點

下圖是一個M=3 階的B樹

 

這裏簡單說明下

圖中的小黑方塊表示對應關鍵字所表明的文件的存儲位置，實際上能夠看作是一個地址，好比根節點中17旁邊的小黑塊表示的就是關鍵字17所對應的文件在硬盤中的存儲地址。

 

P是指針，

須要注意的是：指針(P)，關鍵字(17)，以及關鍵字所表明的文件地址這三樣東西合起來構成了B樹的一個節點，這個節點存儲在一個磁盤塊上

 

查找過程

下面，看看搜索關鍵字的29的文件的過程：

 

從根節點開始，讀取根節點信息，根節點有2個關鍵字：17和35。由於17 < 29 < 35，因此找到指針P2指向的子樹，也就是磁盤塊3（第1次I/0操做）

 

讀取當前節點信息，當前節點有2個關鍵字：26和30。26 < 29 < 30，找到指針P2指向的子樹，也就是磁盤塊8（第2次I/0操做）

 

讀取當前節點信息，當前節點有2個關鍵字：28和29。比較找到了！（第3次I/0操做）

 

B+樹性質

B+樹是對B樹的一種變形樹，它與B樹的差別在於：

 

非葉子結點的子樹指針與關鍵字個數相同

 

非葉結點僅具備索引做用，跟記錄有關的信息均存放在葉結點中。

 

全部分支節點的關鍵字都是對應子樹中關鍵字的最大值(或最小值)

 

樹的全部葉結點構成一個有序鏈表，能夠按照關鍵碼排序的次序遍歷所有記錄。

 

 查找過程與b樹相似，這裏就再也不描述了。

爲何mysql數據庫採用b+樹而不是b樹？

B樹在提升了IO性能的同時並無解決遍歷元素的效率比較低的問題,

而因爲b+樹的特色，只須要去遍歷葉子節點就能夠實現整棵樹的遍歷.

並且在實際開發中，基於範圍的查詢是很是頻繁的，

而B樹不支持這樣的操做（或者說效率過低）

 

關於B樹和B+樹相關應用拓展

B樹通常用於數據庫索引或者文件系統，這裏咱們討論mysql的兩種不一樣 引擎

Myisam Innodb

1 MyISAM

 

 

 

MyISAM中有兩種索引，分別是主索引和輔助索引， 他們的數據都是那列的指針

在這裏面的主索引使用主鍵進行建立，

而二級（輔助）索引中鍵值則是其餘索引列。

MyISAM分別會存一個索引文件和數據文件。它的主索引是非彙集索引。

當咱們查詢的時候咱們找到葉子節點中保存的地址，而後經過地址咱們找到所對應的信息

 

Innodb

InnoDB索引和MyISAM最大的區別是它只有一個數據文件，而且在輔助索引中不存儲那列的指針，而是存儲主鍵。

 

在InnoDB中，表數據文件自己就是按B+Tree組織的一個索引結構，

這棵樹的葉子節點數據域保存了完整的數據記錄。

咱們把它的主索引叫作彙集索引。

而它的輔助索引和MyISAM也會有所不一樣，它的輔助索引都是將主鍵做爲數據域。而它的輔助索引和MyISAM也會有所不一樣，它的輔助索引都是將主鍵做爲數據域。

 由於MySQL重建聚簇索引，重建完後，原數據全部的page都發生了變更，這個時候你必定但願非聚簇索引記錄的都是PK，而非page指針了

（因爲每一個輔助索引都包含主鍵索引，所以，爲了減少輔助索引所佔空間，咱們一般但願 InnoDB 表中的主鍵索引儘可能定義得小一些）

當咱們查找的時候經過輔助索引要先找到主鍵，而後經過主索引再找到對於的主鍵，獲得信息。

注意一下兩點：

1彙集索引的數據的物理存放順序與索引順序是一致的，即：只要索引是相鄰的，那麼對應的數據必定也是相鄰地存放在磁盤上的。聚簇索引要比非聚簇索引查詢效率高不少。

 

例如，若是應用程序執行的一個查詢常常檢索某一日期範圍內的記錄，則使用匯集索引能夠迅速找到包含開始日期的行，而後檢索表中全部相鄰的行，直到到達結束日期。這樣有助於提升此類查詢的性能

 

2彙集索引這種主+輔索引的好處是，當發生數據行移動或者頁分裂時，輔助索引樹不須要更新，由於輔助索引樹存儲的是主索引的主鍵關鍵字，而不是數據具體的物理地址。

 

那實際狀況，咱們通常選用哪一種引擎？

咱們通常使用Innodb，從mysql-5.5.5開始的版本 默認都是innodb引擎。他支持事務，支持行鎖，併發度高。儘可能不要混用引擎。