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

mysql中的group by高级用法

《mysql中的groupby高级用法》MySQL中的GROUPBY是数据聚合分析的核心功能,主要用于将结果集按指定列分组,并结合聚合函数进行统计计算,下面给大家介绍mysql中的groupby用法... 目录一、基本语法与核心功能二、基础用法示例1. 单列分组统计2. 多列组合分组3. 与WHERE结合使

使用Python从PPT文档中提取图片和图片信息(如坐标、宽度和高度等)

《使用Python从PPT文档中提取图片和图片信息(如坐标、宽度和高度等)》PPT是一种高效的信息展示工具,广泛应用于教育、商务和设计等多个领域,PPT文档中常常包含丰富的图片内容,这些图片不仅提升了... 目录一、引言二、环境与工具三、python 提取PPT背景图片3.1 提取幻灯片背景图片3.2 提取

Mysql用户授权(GRANT)语法及示例解读

《Mysql用户授权(GRANT)语法及示例解读》:本文主要介绍Mysql用户授权(GRANT)语法及示例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录mysql用户授权(GRANT)语法授予用户权限语法GRANT语句中的<权限类型>的使用WITH GRANT

Mysql如何解决死锁问题

《Mysql如何解决死锁问题》:本文主要介绍Mysql如何解决死锁问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录【一】mysql中锁分类和加锁情况【1】按锁的粒度分类全局锁表级锁行级锁【2】按锁的模式分类【二】加锁方式的影响因素【三】Mysql的死锁情况【1

使用Python实现图像LBP特征提取的操作方法

《使用Python实现图像LBP特征提取的操作方法》LBP特征叫做局部二值模式,常用于纹理特征提取,并在纹理分类中具有较强的区分能力,本文给大家介绍了如何使用Python实现图像LBP特征提取的操作方... 目录一、LBP特征介绍二、LBP特征描述三、一些改进版本的LBP1.圆形LBP算子2.旋转不变的LB

Maven的使用和配置国内源的保姆级教程

《Maven的使用和配置国内源的保姆级教程》Maven是⼀个项目管理工具,基于POM(ProjectObjectModel,项目对象模型)的概念,Maven可以通过一小段描述信息来管理项目的构建,报告... 目录1. 什么是Maven?2.创建⼀个Maven项目3.Maven 核心功能4.使用Maven H

Python中__init__方法使用的深度解析

《Python中__init__方法使用的深度解析》在Python的面向对象编程(OOP)体系中,__init__方法如同建造房屋时的奠基仪式——它定义了对象诞生时的初始状态,下面我们就来深入了解下_... 目录一、__init__的基因图谱二、初始化过程的魔法时刻继承链中的初始化顺序self参数的奥秘默认

SpringBoot使用GZIP压缩反回数据问题

《SpringBoot使用GZIP压缩反回数据问题》:本文主要介绍SpringBoot使用GZIP压缩反回数据问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录SpringBoot使用GZIP压缩反回数据1、初识gzip2、gzip是什么,可以干什么?3、Spr

SQL BETWEEN 的常见用法小结

《SQLBETWEEN的常见用法小结》BETWEEN操作符是SQL中非常有用的工具,它允许你快速选取某个范围内的值,本文给大家介绍SQLBETWEEN的常见用法,感兴趣的朋友一起看看吧... 在SQL中,BETWEEN是一个操作符,用于选取介于两个值之间的数据。它包含这两个边界值。BETWEEN操作符常用

MySQL索引的优化之LIKE模糊查询功能实现

《MySQL索引的优化之LIKE模糊查询功能实现》:本文主要介绍MySQL索引的优化之LIKE模糊查询功能实现,本文通过示例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、前缀匹配优化二、后缀匹配优化三、中间匹配优化四、覆盖索引优化五、减少查询范围六、避免通配符开头七、使用外部搜索引擎八、分