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

使用Redis快速实现共享Session登录的详细步骤

《使用Redis快速实现共享Session登录的详细步骤》在Web开发中,Session通常用于存储用户的会话信息,允许用户在多个页面之间保持登录状态,Redis是一个开源的高性能键值数据库,广泛用于... 目录前言实现原理:步骤:使用Redis实现共享Session登录1. 引入Redis依赖2. 配置R

使用Python的requests库调用API接口的详细步骤

《使用Python的requests库调用API接口的详细步骤》使用Python的requests库调用API接口是开发中最常用的方式之一,它简化了HTTP请求的处理流程,以下是详细步骤和实战示例,涵... 目录一、准备工作:安装 requests 库二、基本调用流程(以 RESTful API 为例)1.

使用Python开发一个Ditto剪贴板数据导出工具

《使用Python开发一个Ditto剪贴板数据导出工具》在日常工作中,我们经常需要处理大量的剪贴板数据,下面将介绍如何使用Python的wxPython库开发一个图形化工具,实现从Ditto数据库中读... 目录前言运行结果项目需求分析技术选型核心功能实现1. Ditto数据库结构分析2. 数据库自动定位3

Python yield与yield from的简单使用方式

《Pythonyield与yieldfrom的简单使用方式》生成器通过yield定义,可在处理I/O时暂停执行并返回部分结果,待其他任务完成后继续,yieldfrom用于将一个生成器的值传递给另一... 目录python yield与yield from的使用代码结构总结Python yield与yield

Go语言使用select监听多个channel的示例详解

《Go语言使用select监听多个channel的示例详解》本文将聚焦Go并发中的一个强力工具,select,这篇文章将通过实际案例学习如何优雅地监听多个Channel,实现多任务处理、超时控制和非阻... 目录一、前言:为什么要使用select二、实战目标三、案例代码:监听两个任务结果和超时四、运行示例五

python使用Akshare与Streamlit实现股票估值分析教程(图文代码)

《python使用Akshare与Streamlit实现股票估值分析教程(图文代码)》入职测试中的一道题,要求:从Akshare下载某一个股票近十年的财务报表包括,资产负债表,利润表,现金流量表,保存... 目录一、前言二、核心知识点梳理1、Akshare数据获取2、Pandas数据处理3、Matplotl

Java使用Thumbnailator库实现图片处理与压缩功能

《Java使用Thumbnailator库实现图片处理与压缩功能》Thumbnailator是高性能Java图像处理库,支持缩放、旋转、水印添加、裁剪及格式转换,提供易用API和性能优化,适合Web应... 目录1. 图片处理库Thumbnailator介绍2. 基本和指定大小图片缩放功能2.1 图片缩放的

Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解

《Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解》tenacity是一个专为Python设计的通用重试库,它的核心理念就是用简单、清晰的方式,为任何可能失败的操作添加重试能力,下面我们就来看... 目录一切始于一个简单的 API 调用Tenacity 入门:一行代码实现优雅重试精细控制:让重试按我

MySQL中EXISTS与IN用法使用与对比分析

《MySQL中EXISTS与IN用法使用与对比分析》在MySQL中,EXISTS和IN都用于子查询中根据另一个查询的结果来过滤主查询的记录,本文将基于工作原理、效率和应用场景进行全面对比... 目录一、基本用法详解1. IN 运算符2. EXISTS 运算符二、EXISTS 与 IN 的选择策略三、性能对比

MySQL常用字符串函数示例和场景介绍

《MySQL常用字符串函数示例和场景介绍》MySQL提供了丰富的字符串函数帮助我们高效地对字符串进行处理、转换和分析,本文我将全面且深入地介绍MySQL常用的字符串函数,并结合具体示例和场景,帮你熟练... 目录一、字符串函数概述1.1 字符串函数的作用1.2 字符串函数分类二、字符串长度与统计函数2.1