MySQL数据库原理学习(六)

MySQL
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2022-11-23

2.2.3 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。以一颗最大度数(max-degree)为5(5阶)的b-tree为例,那这个B树每个节点最多存储4个key,5个指针:

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我们可以通过一个数据结构可视化的网站来简单演示一下。https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BTree.html

插入一组数据:100 65 169 368 900 556 780 35 215 1200 234 888 158 90 1000 88120 268 250 。然后观察一些数据插入过程中,节点的变化情况。

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特点:

5阶的B树,每一个节点最多存储4个key,对应5个指针。

一旦节点存储的key数量到达5,就会裂变,中间元素向上分裂。

在B树中,非叶子节点和叶子节点都会存放数据。

2.2.4 B+Tree

B+Tree是B-Tree的变种,我们以一颗最大度数(max-degree)为4(4阶)的b+tree为例,来看一下其结构示意图:

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我们可以看到,两部分:

绿色框框起来的部分,是索引部分,仅仅起到索引数据的作用,不存储数据。

红色框框起来的部分,是数据存储部分,在其叶子节点中要存储具体的数据。

我们可以通过一个数据结构可视化的网站来简单演示一下。https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BPlusTree.html

插入一组数据:100 65 169 368 900 556 780 35 215 1200 234 888 158 90 1000 88120 268 250 。然后观察一些数据插入过程中,节点的变化情况。

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最终我们看到,B+Tree 与 B-Tree相比,主要有以下三点区别:

所有的数据都会出现在叶子节点。

叶子节点形成一个单向链表。

非叶子节点仅仅起到索引数据作用,具体的数据都是在叶子节点存放的。

上述我们所看到的结构是标准的B+Tree的数据结构,接下来,我们再来看看MySQL中优化之后的B+Tree。

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。

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