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大厂面试题:说说数据库索引的底层数据结构

XAMPP新闻 admin 107浏览 0评论

一、得分点 

B+树

二、标准答案 

索引可选的底层数据机构包括: 

– 二叉树 – 红黑树 – hash – B-tree 

但mysql索引的底层用的并不是二叉树和红黑树。因为二叉树和红黑树在某些场景下都会暴露出一些缺陷。 

首先,二叉树在某些场景下会退化成链表,而链表的查找需要从头部开始遍历,而这就失去了加索引的意义。 

不使用红黑树的原因是:红黑树作为底层数据结构在面对这些表数据动辄数百万数千万的场景时,会导致索引树的层数很高。索引从根节点开始查找,而如果我们需要查找的数据在底层的叶子节点上,那么树的高度是多少,就要进行多少次查找,数据存在磁盘上,访问需要进行磁盘IO,这会导致效率过低; 

而B+树由B树和索引顺序访问方法演化而来,它是为磁盘或其他直接存取辅助设备设计的一种平衡查找树,在B+树中,所有记录节点都是按键值的大小顺序存放在同一层的叶子节点,各叶子节点通过指针进行链接。 

B+树索引在数据库中的一个特点就是高扇出性,例如在InnoDB存储引擎中,每个页的大小为16KB。在数据库中,B+树的高度一般都在2~4层,这意味着查找某一键值最多只需要2到4次IO操作,这还不错。因为现在一般的磁盘每秒至少可以做100次IO操作,2~4次的IO操作意味着查询时间只需0.02~0.04秒。

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