索引底层数据结构

.数据库简介
数据库官方描述：是一款用于存储的文件系统
组成部分： 文件系统 + 磁盘
文件系统：文件管理机制 、缓存系统、日志机制、SQL解析器、容灾机制、权限管理、索引模块、锁模块
存储模块：机械硬盘、固态硬盘、磁盘阵列
2.IO的本质
如图是磁盘的平视图
1.黑线：磁头
2.扇区: 磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区.扇区是磁盘最小的物理存储单元
3.磁道: 以盘片中心为圆心，用不同的半径，划分出不同的很窄的圆环形区域，称为磁道
4.寻道时间:磁头从开始移动到数据所在磁道所需要的时间寻道时间越短，I/O操作越快
5.旋转:盘片彻底旋转到数据加载结束
一次io消耗的时间： 寻道+旋转
3.索引介绍
3.1 什么是索引&&优缺点
索引:是帮助数据库高效获取数据的排好序的数据结构
优势:
1.索引能极大的减少存储引擎需要扫描的数据量
2.索引能将随机io变成顺序io
3.索引能够帮助我们进行分组、排序等操作时，避免使用临时表
劣势:
1.降低更新表的速度，mysql不仅要存储数据，同时还需要保留下一个节点的地址，当改变了索引后，索引树需要
发生改变，保证B+Tree结构完整
2.占用空间
3.2 索引底层的数据结构
索引底层结构通常指的是B+Tree（多路平衡搜索树）, 我们平时使用的如 ，聚集索引，复合索引，唯一索引等都默
认使用的是B+TREE，除此以外还有hash索引，或二叉树索引底层结构
3.2.1 平衡二叉查找树
平衡二叉查找树特征
1.树中的每个节点的左子树要小于父节点的值，同时右子数要大于父节点
2.节点的差值不能超过1
3.IO 磁盘次数过多
总结：没有充分和磁盘进行io交互，同时也没有充分利用到局部性原理
3.2.1 多路平衡查找树
3.2.2 B+Tree
区别：
1.B+节点关键字采用闭合区间 2.B+非叶子节点不保存数据相关信息，只保存关键字和子节点的引用 3.B+关键字对
应的数据存在叶子节点上 4.B+树节点是按顺序排列的，相邻节点有顺序引用关系