什么是MySQL索引原理

下面一起來(lái)了解下什么是MySQL索引原理，相信大家看完肯定會(huì)受益匪淺，文字在精不在多，希望什么是MySQL索引原理這篇短內(nèi)容是你想要的。 

索引原理&本質(zhì)

MySQL官方解釋：索引是為MySQL提高獲取數(shù)據(jù)效率的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為了快速查詢數(shù)據(jù)。索引是滿足某種特定查找算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會(huì)以某種方式指向數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)高效查找數(shù)據(jù)。

B+樹

MySQL一般以B+樹作為其索引結(jié)構(gòu)，那么B+樹有什么特點(diǎn)呢？

樹度為n的話，每個(gè)節(jié)點(diǎn)指針上限為2n+1

非葉子節(jié)點(diǎn)不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，只存儲(chǔ)指針?biāo)饕?；葉子節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)，不存儲(chǔ)指針

在經(jīng)典B+樹基礎(chǔ)上增加了順序訪問(wèn)指針，每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)都有指向相鄰下一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)的指針，如圖所示。主要為了提高區(qū)間訪問(wèn)的性能，例如要找key為20到50的所有數(shù)據(jù)，只要按著順序訪問(wèn)路線一次性訪問(wèn)所有數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。

帶順序訪問(wèn)的B+樹簡(jiǎn)圖

局部性原理和磁盤預(yù)讀

那么為什么數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)普遍使用B+樹作為索引結(jié)構(gòu)，而不選例如紅黑樹其他結(jié)構(gòu)呢？

首先要先來(lái)介紹下局部性原理和磁盤預(yù)讀的概念。

一般來(lái)說(shuō)，索引本身較大，不會(huì)全部存儲(chǔ)在內(nèi)存中，會(huì)以索引文件的形式存儲(chǔ)在磁盤上。所以索引查找數(shù)據(jù)過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生磁盤IO操作，而磁盤IO相對(duì)于內(nèi)存存取非常緩慢，因此索引結(jié)構(gòu)要盡量減少磁盤IO的存取次數(shù)。

為了減少磁盤IO，磁盤往往會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)讀，會(huì)從某位置開始，預(yù)先向后讀取一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)放入內(nèi)存，即局部性原理。因?yàn)榇疟P順序讀取的效率較高，不需要尋道時(shí)間，因此可以提高IO效率。

預(yù)讀長(zhǎng)度一般為頁(yè)的整數(shù)倍，主存和磁盤以頁(yè)作為單位交換數(shù)據(jù)。當(dāng)需要讀取的數(shù)據(jù)不在內(nèi)存時(shí)，觸發(fā)缺頁(yè)中斷，系統(tǒng)會(huì)向磁盤發(fā)出讀取磁盤數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，磁盤找到數(shù)據(jù)的起始位置并向后連續(xù)讀取一頁(yè)或幾頁(yè)數(shù)據(jù)載入內(nèi)存，然后中斷返回，系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。而一般數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)將B+樹節(jié)點(diǎn)的大小設(shè)置為一頁(yè)，這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)的載入只需要一次IO。

看完什么是MySQL索引原理這篇文章后，很多讀者朋友肯定會(huì)想要了解更多的相關(guān)內(nèi)容，如需獲取更多的行業(yè)信息，可以關(guān)注我們的行業(yè)資訊欄目。