B樹和B+樹都是用于數據庫和文件系統的平衡樹數據結構,但它們有一些顯著的區別:
節點結構:
B樹:每個節點存儲數據和指向子節點的指針。葉子節點也包含數據。
B+樹:內部節點只存儲索引值,不存儲實際數據。所有實際數據都存儲在葉子節點中。
數據訪問:
B樹:數據可以在任何節點(內部節點或葉子節點)中找到。
B+樹:所有數據都在葉子節點,內部節點只起到索引的作用。因此,數據的查找只能在葉子節點完成。
葉子節點鏈表:
B樹:葉子節點之間沒有特別的鏈接。
B+樹:所有葉子節點通過鏈表相互鏈接,這使得范圍查詢(如范圍掃描)更加高效。
樹的高度:
B樹:由于數據分布在所有節點上,樹的高度可能會比 B+樹略高。
B+樹:所有數據都集中在葉子節點,內部節點只存儲索引,因此樹的高度通常較低。
磁盤讀寫效率:
B樹:因為每個節點都存儲數據和索引,磁盤讀寫可能涉及到更多的節點。
B+樹:由于內部節點只有索引而無數據,可以在相同的磁盤塊中存儲更多的索引,提高了讀寫效率。葉子節點鏈表也使得范圍查詢和順序訪問更高效。
總結來說,B+樹在數據庫系統中更為常用,因為它在范圍查詢和順序訪問上具有顯著的優勢。
InnoDB 存儲引擎使用 B+樹結構來管理表的主鍵索引和輔助索引。
以下是 MySQL 使用 B+樹的幾個關鍵點:
主鍵索引:
InnoDB 使用聚集索引(Clustered Index),主鍵索引就是 B+樹結構。葉子節點包含了行的全部數據。
輔助索引:
輔助索引(Secondary Index)也是 B+樹結構,但葉子節點存儲的是主鍵的值而不是行的全部數據。通過輔助索引找到主鍵后,再通過主鍵索引找到完整的行數據。
這種 B+樹結構在 MySQL 中廣泛應用,原因包括:
高效的范圍查詢:由于葉子節點按順序鏈接,可以快速進行范圍掃描。
穩定的樹高度:B+樹能保持較低的樹高度,減少磁盤 I/O 操作,提高查詢速度。
順序存儲:葉子節點按順序排列,適合順序讀寫操作,提高磁盤利用率。
因此,MySQL 中使用 B+樹來實現其高效的索引機制。