为什么MySQL使用B+树而不是跳表

2024-04-28 09:12

本文主要是介绍为什么MySQL使用B+树而不是跳表,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1. 磁盘IO效率问题

MySQL是基于磁盘存储系统,而B+树的设计就很符合磁盘存储系统,它可以最大化地减少磁盘IO操作。而磁盘IO的读写速度远小于内存的读写速度,所以减少磁盘IO操作对于MySQL性能的提升至关重要,与之相对,Redis是基于内存的,所以可以使用跳表而不是B+树,它不需要磁盘的IO操作。以下是B+树减少磁盘IO的几个关键点:

  • 高扇出度:B+树的每个节点可以包含大量的键值对。这种高扇出度意味着数据可以在较低的树深度上被组织,因此访问任何数据都需要较少的磁盘读取次数。例如,一个节点可能能够存储数百个键。因此,即使是在非常大的数据集中,B+树也可能只有几层深,这显著减少了访问所需的磁盘读取次数。
  • 顺序数据访问:在B+树中,所有的叶节点都是通过指针链接的,并且包含了实际的数据值或数据记录的指针。这种结构使得范围查询(比如检索一定范围内的所有记录)非常高效,因为一旦到达了范围的起点,后续的数据可以通过顺序访问叶节点链表获得,而不需要反复从磁盘加载新的非连续页面。
  • 局部性原理:B+树的设计支持局部性原理,即相关数据通常存储在物理上相近的位置。
  • 平衡树结构:B+树是一种平衡树,这意味着从根节点到任何叶节点的路径长度都相同。这种平衡确保了在最坏情况下的性能保证,使得每次查找、插入或删除操作的时间复杂度都是可预测的,并且相对较低。

2. 范围查询性能

B+树支持范围查询,这对于数据库是非常有用的。通过B+树的结构,可以非常高效地进行范围搜索,因为叶节点是通过指针相连的,这使得在有序的数据元素之间顺序访问变得非常快速。而跳表虽然也支持范围查询,但其性能通常不如B+树稳定,尤其是在数据量大时。

3.空间利用率

B+树的节点通常在磁盘上按页存储,每个节点通常占据一个页的空间。这种设计有效地利用了磁盘页的空间,因为它可以在每个节点中存储更多的键。而跳表的空间利用率通常较低,因为它需要存储多个指针,这增加了额外的存储开销。

4. 大规模写入时性能

B+树在处理大量数据插入和删除时,通过分裂和合并节点维护平衡,这使得树的高度保持较低,从而保持查询、插入和删除操作的效率。虽然跳表的插入和删除操作在理论上较快,但在实际应用中,跳表可能需要频繁地更新其多层结构,这在处理大规模数据时可能不如B+树高效。

最后给大家推荐一个LinuxC/C++高级架构系统教程的学习资源与课程,可以帮助你有方向、更细致地学习C/C++后端开发,具体内容请见 https://xxetb.xetslk.com/s/1o04uB

这篇关于为什么MySQL使用B+树而不是跳表的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/942856

相关文章

如何使用Docker部署FTP和Nginx并通过HTTP访问FTP里的文件

《如何使用Docker部署FTP和Nginx并通过HTTP访问FTP里的文件》本文介绍了如何使用Docker部署FTP服务器和Nginx,并通过HTTP访问FTP中的文件,通过将FTP数据目录挂载到N... 目录docker部署FTP和Nginx并通过HTTP访问FTP里的文件1. 部署 FTP 服务器 (

MySQL 日期时间格式化函数 DATE_FORMAT() 的使用示例详解

《MySQL日期时间格式化函数DATE_FORMAT()的使用示例详解》`DATE_FORMAT()`是MySQL中用于格式化日期时间的函数,本文详细介绍了其语法、格式化字符串的含义以及常见日期... 目录一、DATE_FORMAT()语法二、格式化字符串详解三、常见日期时间格式组合四、业务场景五、总结一、

mysql线上查询之前要性能调优的技巧及示例

《mysql线上查询之前要性能调优的技巧及示例》文章介绍了查询优化的几种方法,包括使用索引、避免不必要的列和行、有效的JOIN策略、子查询和派生表的优化、查询提示和优化器提示等,这些方法可以帮助提高数... 目录避免不必要的列和行使用有效的JOIN策略使用子查询和派生表时要小心使用查询提示和优化器提示其他常

Python中配置文件的全面解析与使用

《Python中配置文件的全面解析与使用》在Python开发中,配置文件扮演着举足轻重的角色,它们允许开发者在不修改代码的情况下调整应用程序的行为,下面我们就来看看常见Python配置文件格式的使用吧... 目录一、INI配置文件二、YAML配置文件三、jsON配置文件四、TOML配置文件五、XML配置文件

Go使用pprof进行CPU,内存和阻塞情况分析

《Go使用pprof进行CPU,内存和阻塞情况分析》Go语言提供了强大的pprof工具,用于分析CPU、内存、Goroutine阻塞等性能问题,帮助开发者优化程序,提高运行效率,下面我们就来深入了解下... 目录1. pprof 介绍2. 快速上手:启用 pprof3. CPU Profiling:分析 C

grom设置全局日志实现执行并打印sql语句

《grom设置全局日志实现执行并打印sql语句》本文主要介绍了grom设置全局日志实现执行并打印sql语句,包括设置日志级别、实现自定义Logger接口以及如何使用GORM的默认logger,通过这些... 目录gorm中的自定义日志gorm中日志的其他操作日志级别Debug自定义 Loggergorm中的

MySQL InnoDB引擎ibdata文件损坏/删除后使用frm和ibd文件恢复数据

《MySQLInnoDB引擎ibdata文件损坏/删除后使用frm和ibd文件恢复数据》mysql的ibdata文件被误删、被恶意修改,没有从库和备份数据的情况下的数据恢复,不能保证数据库所有表数据... 参考:mysql Innodb表空间卸载、迁移、装载的使用方法注意!此方法只适用于innodb_fi

mysql通过frm和ibd文件恢复表_mysql5.7根据.frm和.ibd文件恢复表结构和数据

《mysql通过frm和ibd文件恢复表_mysql5.7根据.frm和.ibd文件恢复表结构和数据》文章主要介绍了如何从.frm和.ibd文件恢复MySQLInnoDB表结构和数据,需要的朋友可以参... 目录一、恢复表结构二、恢复表数据补充方法一、恢复表结构(从 .frm 文件)方法 1:使用 mysq

mysql8.0无备份通过idb文件恢复数据的方法、idb文件修复和tablespace id不一致处理

《mysql8.0无备份通过idb文件恢复数据的方法、idb文件修复和tablespaceid不一致处理》文章描述了公司服务器断电后数据库故障的过程,作者通过查看错误日志、重新初始化数据目录、恢复备... 周末突然接到一位一年多没联系的妹妹打来电话,“刘哥,快来救救我”,我脑海瞬间冒出妙瓦底,电信火苲马扁.

Python中conda虚拟环境创建及使用小结

《Python中conda虚拟环境创建及使用小结》本文主要介绍了Python中conda虚拟环境创建及使用小结,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们... 目录0.前言1.Miniconda安装2.conda本地基本操作3.创建conda虚拟环境4.激活c