MySQL底层原理

1.MySQL数据库索引的数据结构

    二叉树：当不平衡时，单边增长，可能退化为线性

    红黑树：数据量大时，深度不可控

    AVL树：相比较与红黑树，严格平衡，但是增删情况下，通过旋转再平衡的开销过大，适合查找场景多的应用

    Hash： 不支持范围查找

    1.1 什么是b树，b+树

    b树

    平衡的多路查找树，一个结点存放多个元素。

与红黑树相比，在相同的的节点的情况下，一颗B/B+树的高度远远小于红黑树的高度(在下面B/B+树的性能分析中会提到)。B/B+树上操作的时间通常由存取磁盘的时间和CPU计算时间这两部分构成，而CPU的速度非常快，所以B树的操作效率取决于访问磁盘的次数，关键字总数相同的情况下B树的高度越小，磁盘I/O所花的时间越少。

    m阶：节点中，子节点数的最大值（子节点数，不是结点存放元素）

    规则

1. 树中每个结点最多m个子树（最多m-1个关键字，两个子树夹一个关键字）

2. 根节点最少有1个关键字

3. 非根结点最少m/2个子树（m/2 - 1个关键字）

4. 每个关键字排序

5. 所有的叶子结点位于同一层

6. 每个结点都存有索引和数据

b+树

（1）简介

B+树是应文件系统所需而产生的一种B树的变形树（文件的目录一级一级索引，只有最底层的叶子节点（文件）保存数据）非叶子节点只保存索引，不保存实际的数据，数据都保存在叶子节点中。所有的非叶子节点都可以看成索引部分！

（2）B+树的性质(下面提到的都是和B树不相同的性质)

1. b+树有两种类型的结点：

1.1 内部结点（索引结点，非叶结点）： 只存索引，不存数据

1.2 叶子结点 （存数据）

2. 内部结点 和 叶子结点的 key递增排序

3. 每个叶结点存有相邻叶结点的指针

4. 父结点存有右孩子第一个元素索引

2.为什么MySQL选b+树而不是b树作索引

1.磁盘io代价低：b+树的非叶结点只存储索引，不存储数据，单一结点能存放的索引数更多，树更矮胖

2. b+树查询效率稳定：所有查询必须到叶节点

3. b+树叶子节点为有序表，效率更高，支持范围查询。