Btree/B+tree

B-tree

• 什么是B-tree
  • B-tree是一种多路自平衡搜索树，它类似普通的二叉树，但是Btree允许每个节点有更多的子节点。Btree示意图如下：

• 由上图可知 B-tree 的一些特点:

1. 所有键值分布在整个树中

2. 任何关键字出现且只出现在一个节点中

3. 搜索有可能在非叶子节点结束

4. 在关键字全集内做一次查找，性能逼近二分查找算法
   
   来模拟下查找文件29的过程：

   (1) 根据根结点指针找到文件目录的根磁盘块1，将其中的信息导入内存。【磁盘IO操作1次】

   (2) 此时内存中有两个文件名17，35和三个存储其他磁盘页面地址的数据。根据算法我们发现17<29<35，因此我们找到指针p2。

   (3) 根据p2指针，我们定位到磁盘块3，并将其中的信息导入内存。【磁盘IO操作2次】

   (4) 此时内存中有两个文件名26，30和三个存储其他磁盘页面地址的数据。根据算法我们发现26<29<30，因此我们找到指针p2。

   (5) 根据p2指针，我们定位到磁盘块8，并将其中的信息导入内存。【磁盘IO操作3次】

   (6) 此时内存中有两个文件名28，29。根据算法我们查找到文件29，并定位了该文件内存的磁盘地址。

• 用途

  • 数据库中存取和查找文件(称为记录或键值)的一种方法

B+tree

B+树是B树的变体，也是一种多路平衡查找树，B+树的示意图为：

由图可看出B+tree的特点 同时也是 B-tree 和 B+tree的区别

1. 所有关键字存储在叶子节点，非叶子节点不存储真正的data
2. 为所有叶子节点增加了一个链指针
3. 层级更低，IO 次数更少
4. 每次都需要查询到叶子节点，查询性能稳定
5. 叶子节点形成有序链表，范围查询方便

B-tree/B+tree区别

1、B+tree的所有关键字存储在叶子节点，非叶子节点不存储真正的data。

​ 2、B+tree为所有叶子节点增加了一个链指针。

​ 3、B+tree支持叶子节点的延展性（横向性）

为什么mysql的索引使用B+树而不是B树呢？？

（1）B+树更适合外部存储(一般指磁盘存储),由于内节点(非叶子节点)不存储data，也就是说使用B+树单次磁盘IO的信息量相比较B树更大，IO效率更高。

（2）mysql是关系型数据库，经常会按照区间来访问某个索引列，B+树的叶子节点间按顺序建立了链指针，加强了区间访问性，所以B+树对索引列上的区间范围查询很友好。而B树每个节点的key和data在一起，无法进行区间查找。