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MySQL InnoDB 是怎么使用 B+ 树存数据的?

这里限定 MySQL InnoDB 存储引擎来进行阐述,避免不必要的阅读歧义。

首先通过一篇文章简要了解下 B 树的相关知识:你好,我是B树 。

B+ 树是在 B 树基础上的变种,主要区别包括:

  • 1、所有数据都存储在叶节点,其它几点作为索引存储。

  • 2、数据节点添加链指针,便于横向检索。

数据是怎么检索的?

从根节点作为起始检索点,逐层向下检索,直至找到目标数据。检索的路径复杂度度跟树的高度成正比。

如上第一点,B+ 树所有数据存储于叶子节点,那么路径上就可以存储更多的索引指针数据,进而使得数据的高度降低。能够极大的提升检索效率。

InnoDB 数据文件空间管理

image

Tablespaces -> Segments -> Extends -> Pages 级联。

Page <-> Row

Page 是 MySQL 最小的存储管理单元,默认的大小为 16KB。最大行数据需要稍微小于 Page 大小的 1/2,超过的化作额外存储处理。

Page <-> B+ 树

MySQL InnoDB 表会使用一种特殊的索引聚簇索引来存储行数据,索引中会包含主键数据。

索引的底层数据结果为 B+ 树(其它特殊此处不做赘述)。

如下图:

image

一个节点对应一个 Page,MySQL 每次读取的基本操作单元。

B+ 树的高度与表数据存储量大小

I:索引节点,每个节点可存储的指针数。

H:树的高度。

R:叶节点,每个节点可以存储的记录数。

一张表可以存储的记录数:N = pow(I, H - 1) * R。

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