mysql B+树层高计算《嘀嗒出行面试》

最新推荐文章于 2025-09-26 09:48:25 发布

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#mysql #java #数据库

本文探讨了MySQL中B+树的层高计算，基于默认16K页面大小，分析了int和bigint主键类型的存储能力。建议int类型限制在4000w行以内，bigint类型在2000w行以内，以避免额外的IO操作。同时，文章提到了数据库引擎的block size概念，并给出了估算B+树层高的简单公式。请注意，所有内容为理论推演，未进行实际实验。

本文需要有mysql底层知识做铺垫

****mysql默认page大小为16K，这个可以调整，但是必须是4的倍数，因为操作系统每次和硬盘交互数据取的就是4K的块

1、分析b+树非叶子节点情况，假定一个表用int类型作为主键，占用4个字节，而指针大小在InnoDB源码中设置为6字节，一共10个字节，根节点一页就能存放16K/10 约为1600个指针

满编的B+树一层能存放的指针数据为1600*1600 约为256W条数据，二层大约为4亿数据。

此时B+树高度为4，因为有叶子节点的存在。假定数据表一行实际数据为1k大小（一行数据差不多就是那么大吧，估摸着），叶子结点每一页（page）大概可以放16条数据。所以最终能够放进去的数据为4亿*16，大约64亿行。此时，int主键已经超过最大范围。而且每次查询数据走索引的时候需要经过4次io。所以建议将数据约束在三层树结构中，根节点+一层非叶子节点+二层非叶子节点+三层数据节点。按一条数据1k长度，可存储行数为256W*16 约为 4000w 左右。所以int型主键建议将数据行数约束在4000w以内。超过该界限将会增加一次io。

2、分析b+树非叶子节点情况，假定一个表用bigint作为主键，占用8个字节，加上指针的6个字节一用14个字节，用16k 16384/14约为1170。那么可以算出一棵高度为2的B+树，能存放1170*16=18720条这样的数据记录。高度为3 1170*1170*16=21902400左右，高度为4的时候大概是256亿条数据（这些数据大约需要占24T 的硬盘大小 = =！千万别用自己的电脑试）。所以将bigint型主键的表数据不超过2000w是比较靠谱的选择。

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block size 的概念数据库引擎每次从磁盘取数据按照page 为单位去取， mysql 默认为16K ，oracle好像是8K。mysql不能通过命令行修改默认页大小，如果必要修改情况下请参考下面链接

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