B+ 树的特点包括:
- 最底层的节点叫作叶子节点,用来存放数据;
- 其他上层节点叫作非叶子节点,仅用来存放目录项,作为索引;
- 非叶子节点分为不同层次,通过分层来降低每一层的搜索量;
- 所有节点按照索引键大小排序,构成一个双向链表,加速范围查找。
InnoDB 使用 B+ 树,既可以保存实际数据,也可以加速数据搜索,这就是聚簇索引。
如果把上图叶子节点下面方块中的省略号看作实际数据的话,那么它就是聚簇索引的示意图。由于数据在物理上只会保存一份,所以包含实际数据的聚簇索引只能有一个。
InnoDB 会自动使用主键(唯一定义一条记录的单个或多个字段)作为聚簇索引的索引键(如果没有主键,就选择第一个不包含 NULL 值的唯一列)。上图方框中的数字代表了索引键的值,对聚簇索引而言一般就是主键。
B+ 树如何实现快速查找主键。 比如,我们要搜索 PK=4 的数据,通过根节点中的索引可以知道数据在第一个记录指向的 2 号页中,通过 2 号页的索引又可以知道数据在 5 号页,5 号页就是实际的数据页,然后再通过二分法查找页目录马上可以找到记录的指针。
为了实现非主键字段的快速搜索,就引出了二级索引,也叫作非聚簇索引、辅助索引。二级索引,也是利用的 B+ 树的数据结构
这次二级索引的叶子节点中保存的不是实际数据,而是主键,获得主键值后去聚簇索引中获得数据行。这个过程就叫作回表。
举个例子,有个索引是针对用户名字段创建的,索引记录上面方块中的字母是用户名,按照顺序形成链表。如果我们要搜索用户名为 b 的数据,经过两次定位可以得出在 #5 数据页中,查出所有的主键为 7 和 6,再拿着这两个主键继续使用聚簇索引进行两次回表得到完整数据。
摘要:两个B+树,一个叶子节点是主键+完整数据,一个二级索引+主键,利用二级索引查询时流程:内容-->二级索引-->主键-->完整数据
二级索引又叫非聚簇索引、辅助索引
每加一个二级索引是不是就多一棵B+树,是的,每新增一个二级索引,就会多一棵相应的B+树。
学习:Java 核心技术面试精讲学习笔记