Mysql数据库索引底层数据结构和算法

最新推荐文章于 2025-03-04 22:11:43 发布
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分类专栏： 数据库 文章标签： 数据结构 数据库 mysql
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LALALA2017/article/details/121880577
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本文深入探讨了MySQL数据库的索引机制，包括二叉树、红黑树、Hash、B树和B+树等常见数据结构。重点解析了聚集索引与非聚集索引的区别，以及MyISAM和InnoDB引擎的索引实现。在InnoDB中，主键对于索引效率至关重要，推荐使用整型自增主键以提升性能。同时，文章介绍了联合索引的最左前缀原则。最后，讨论了为何InnoDB引擎默认要求建立主键，以及不建主键可能带来的问题。

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Mysql数据库索引底层数据结构和算法

索引

索引是帮助Mysql高效获取数据的排好序的数据结构

常用的数据结构

https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html

  • 二叉树

  • 红黑树

  • Hash
    在这里插入图片描述

  • B-tree
    在这里插入图片描述

  • B+tree
    在这里插入图片描述

聚集索引和非聚集索引

  • 聚集索引：叶子节点直接存储这条数据的其他字段
  • 非聚集索引：叶子节点的data指向该条数据的物理地址

联合索引

  • 最左列前缀原理
  • 因为索引是排好序的物理结构，所以联合索得先用前面的字段才能用到索引
    在这里插入图片描述

数据库引擎

在这里插入图片描述

MyISAM

  • 非聚集索引

在这里插入图片描述

InnoDB

  • 只有主键为聚集索引，其他非主键索引为非聚集索引
  • 为什么推荐InnoDB必须建主键？推荐整型的自增主键
    • InnoDB是用的B+树来保存数据，如果不建主键，mysql会选取一列值都不相同的列做为主键，如果没有找到会创建一个隐形列为主键存储数据
    • 自增插入效率高，避免分裂和树做平衡
    • 整型主键在新插入数据在比较时，比UUID效率高，并且存储空间小
      在这里插入图片描述
【MySQL】深入理解MySQL索引底层数据结构与算法
金鳞踏雨
09-29 2591
索引是帮助MySQL高效获取数据的的。排好序这三个字其实就是对索引最好的形容和体现。我们可以简单把索引比喻成为书本的目录页，当然这么说太过于抽象，并没有把索引的底层特性说明白，下面我们将依次分析这些数据结构，来说明索引究竟是什么？！
MySQL索引底层数据结构及原理深入分析
ibigboy
02-25 5708
为什么加索引就查的快了？索引到底是什么？
mysql深度剖析一（底层数据结构）
简单，快乐，拥抱变化
04-06 1520
mysql之底层数据结构
深入理解Mysql索引底层数据结构与算法
疯一样的女子
07-19 471
索引 索引是帮助MySQL高效获取数据的排好序的数据结构（容易忽略的点：排好序）（形象点就是教科书的目录） 索引存储在文件里（也就是说有IO操作） 索引结构： 这里说说在几种数据结构中，mysql为什么选择hash，B+Tree 二叉树 红黑树 hash BTree 首先，如果数据没有索引，那么我们读取数据是这样的 这里有一篇很好的硬盘存取原理文章，看完更容易理解：https:...
【数据库】小白也能看懂的MySQL索引底层数据结构（深度解析）
最新发布
Luckstar2019的博客
03-04 1950
理解B+树索引的原理，如同掌握图书馆的智能导航系统。通过合理设计索引，可让数据库查询从“海底捞针”变为“按图索骥”。记住：索引不是越多越好，而是越精准越好。
mysql的底层数据结构_MySQL索引底层数据结构实现原理
weixin_39606575的博客
01-21 175
MySQL索引背后的数据结构及算法原理一、定义索引定义：索引(Index)是帮助MySQL高效获取数据的数据结构。本质：索引是数据结构。二、B-Treem阶B-Tree满足以下条件：1、每个节点至多可以拥有m棵子树。2、根节点，只有至少有2个节点(要么极端情况，就是一棵树就一个根节点，单细胞生物，即是根，也是叶，也是树)。3、非根非叶的节点至少有的Ceil(m/2)个子树(Ceil表示向上取整，如...
【MySQL】MySql的底层数据结构
DreamSun的博客
05-29 3442
一个sql语句在mysql里究竟是如何运行的呢？又是怎么去查找的呢？其中就涉及到数据库（存储数据）以及查找算法。先来看一下几种查找算法；目录查找：类似索引遍历：暴力查找二分：B+树的基础算法键查找：hash查找能做索引的数据结构有：数组、链表、红黑树、B树(B-树、B+树)。那么哪种数据结构适合做 MySql 数据库的存储结构呢？先来说下数据的一般存储方式：内存(适合小数据量)、磁盘(大数据量)。磁盘的运转方式：速度 + 旋转，磁盘页的概念：每一页大概16KB。
mysql数据库底层数据结构_Mysql数据库索引底层数据结构与算法
weixin_27719109的博客
01-19 415
什么是索引？索引是帮助mysql高效获取数据的排好序的数据结构索引的数据结构有：二叉树、红黑树、Hash表、B-Tree给表中的某个列字段加索引 意思就是把该列的数据放入排好序的数据结构里去二叉树数据结构作为索引缺点： 如果表中有一个列的值是递增的 那么该列作为查询条件 查询的时候 索引是不起作用的 该列在二叉树数据结构中就是链表结构了红黑树也叫二叉树 平衡二叉树 有自动平衡的功能红黑树...
MySql数据库索引底层数据结构
学习
02-14 2259
索引是帮助数据库高效获取数据的排好序的数据结构。一般的说法索引相当于目录其实并不太准确。 索引是存在硬盘文件里的 数据是如何存储与读取的？ 索引采用了什么数据结构呢？        常见的数据结构有：二叉树、红黑树、hash、B树、B+树。        首先来看如果采用Hash，它是把数据进行Hash直接对应磁盘存储...
MySQL索引底层数据结构原理剖析
Linuxhus的博客
12-01 291
我们平时所说的：聚集索引(主键索引)，次要索引，覆盖索引，复合索引，前缀索引，唯一索引在MySQL5.7和 8.0版本默认都是使用索引，除此之外还有。至于MySQL5.7之前版本，这里就不过多探究了。
1_深入理解Mysql索引底层数据结构与算法
liuhm的博客
10-26 477
​ 顾名思义，就是最左优先，在创建多列索引时，要根据业务需求，where子句中使用最频繁的一列放在最左边。最左前缀匹配原则，非常重要的原则，mysql会一直向右匹配直到遇到范围查询(between、like)就停止匹配，比如a = 1 and b = 2 and c 3 and d = 4 如果建立(a,b,c,d)顺序的索引，d是用不到索引的，如果建立(a,b,d,c)的索引则都可以用到，a,b,d的顺序可以任意调整。
mysql底层数据结构
Aarstg的博客
02-19 2532
mysql数据结构
Mysql库底层数据结构_数据库索引的底层数据结构
weixin_42303522的博客
01-28 159
索引的概念索引是一种有序化的数据结构为什么要有索引为了提高查询效率mysql数据库的索引数据结构分析是二叉树吗？如果是二叉树，从1-10就会变成单链表，查6要查6次是红黑树吗如果是红黑树(平衡二叉树)6要查2次，但是查10要查5次了，如果数据量再多的话，可能就要查N次了，都使用索引了，还要查5次就尴尬了啊是B树吗如果用B树(多叉二叉树)就是每个节点可以有多个索引元素，这样就能降低树的高度，比如my...
MySql底层数据结构详解
qq_38845271的博客
07-31 569
索引: 索引是帮助SQL高效获取数据排好序的数据结构 Mysql 底层索引: B+ Tree 或者 hash B+ Tree 数据结构示例图: 如下图3层数据的 B+ Tree,数据从左到右是依次存储，第一二层为非叶子节点表示索引，存储的索引越多则当前 B+ Tree的层级越少；层级越少则表示更少的 I/O操作;第三层是存储数据的叶子节点，假如查找数据 30，实际只有两步，第一步时会把所有索引加到内存中，找到30在索引 20-49之间，则索引之间空白实际是它叶子节点的指针，通过指针直接就定位到 20到30，
MySQL索引底层数据结构
lucyxu107的博客
07-25 660
 摘要 本文以MySQL数据库为研究对象，讨论与数据库索引相关的一些话题。特别需要说明的是，MySQL支持诸多存储引擎，而各种存储引擎对索引的支持也各不相同，因此MySQL数据库支持多种索引类型，如BTree索引，哈希索引，全文索引等等。为了避免混乱，本文将只关注于BTree索引，因为这是平常使用MySQL时主要打交道的索引，至于哈希索引和全文索引本文暂不讨论。 文章主要内容分为三个部分
MySQL基础架构及底层数据结构（详解）
1_5_2_的博客
01-27 2050
了解MySQL，超详细的MySQL基础架构及底层数据结构，包含逻辑架构、SQL执行流程、存储引擎、底层数据结构等内容
mysql的底层数据结构组成
m0_70208894的博客
03-26 1133
定义：本身就是一种特殊的二叉树，每个节点上都有存储位表示节点的颜色，可以是red或black 约束：每个节点是黑色或者红色，根节点为黑色，叶子节点(特指空节点)是黑色，每个红色节点的子节点都是黑色的，任何一个节点到其每一个叶子节点的所有路径上黑色节点数相同 特点：速度特别快，趋近平衡树，查找叶子元素最少和最多次数不多余二倍。B树（B-tree）每个节点都存放了真实的数据，mysql一个根节点数据存储为16KB，会导致每一个节点存储的数据量变小，所以B树的高度会变高，维护的代价大，查询修改性能会越来越低。
MySQL索引原理解析：数据结构与查询优化
"本文主要探讨了MySQL索引的...MySQL的索引底层实现原理涉及到多种数据结构，尤其是B树家族，它们能够确保即使在数据量巨大时也能保持高效的查找性能。理解这些原理有助于优化数据库设计，从而提升整体系统的查询效率。
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