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1 由《java开发手册》引发的思考
有那么一段时间，我老是在为该把mysql表的主键指定成什么类型而发愁，原因是因为看到阿里巴巴的《java开发手册》中在MYSQL数据库建表规约里有下面这样一条【强制】性的规定：
但是我发现我们部门里数据库表的主键却全是integer，当时就在想难道是因为阿里巴巴的数据量会比较大才这样【强制】规定的么？还有没有其他的原因呢？《java开发手册》不应该是面向广大开发者的么？。。。
于是上网百度mysql主键int和bigint类型的区别，发现了下面这样一段话：
感觉解释好像也挺合理的。
—> 于是就有点想不明白了，为什么阿里要【强制】性这样规定呢？？？
—> 然后便想到了mysql的索引 —> 想到了B+树 —> 找到了一个可以说服自己的理由。
2 B树、B+树简单介绍
首先推荐一个学习数据结构与算法非常好的一个网站：https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html
2.1 B树
B树的数据结构如下：
其主要特点为：
（1）叶子节点和非叶子节点都存储数据
（2）叶子节点具有相同的深度 —> 多叉平衡树
（3）叶子节点的指针为空
（4）节点中的数据key从左到右递增排列
2.2 B+树
B+树的数据结构如下：
其特点主要有以下几点：
（1）非叶子节点不存储数据（数据都在叶子节点），只存储key —> 可以增大度
（2）非叶子节点仅用作索引 且 和子节点之间存在数据冗余 —> 便于快速定位
（3）叶子节点用指针连在一起 —> 便于进行范围查找，比如说想查询大于等于30的，找到30之后，后面的数据就可以很快被检索到了。
2.3 为什么mysql索引的底层数据结构使用B+树而不是B树
B树和B+树最大的区别主要在于B+树的非叶子节点不存储数据，数据全部在叶子节点， 而B树的叶子节点和非叶子节点都会存储数据。
而mysql索引的底层数据结构使用了B+树。
在说原因之前先来看一下mysql根据索引查询数据的过程：
以3.2中查询20为例：
（1）先将到第一个节点（15,56,77）加载到内存（发生一次磁盘IO），然后在内存中运算发现20在15和56之间
（2）根据15的指针，将第二个节点（15,20,44）加载到内存（发生一次磁盘IO），然后在内存中运算找到了20对应的索引 —》 如果是B树，会直接返回找到的数据，如果是B+树会走第（3）步
（3）根据20的指针，将第三个节点（20,25,30）加载到内存（发生一次磁盘IO），然后找到20对应的数据进行返回 — 当然也可能是根据20的指针直接找到20对应的数据，进行返回
从上面介绍的过程来看，貌似B树比B+树还好一些，因为B树找到数据后就直接进行返回了，要比B+树少了一次磁盘IO，而众所周知的是进行磁盘IO是很耗性能的。
但是事实如此码？？？ — 》肯定不是。
首先我们要知道：
（1）虽然说在内存里进行操作速度很快，但我们不能一股脑把所有数据都加载都内存；
（2）mysql规定的每个节点大小是固定的16K（16384B） — 可以通过下面的语句看到
SHOW GLOBAL STATUS LIKE 'Innodb_page_size';
知道了上面两点，其实就可以很容易知道为什么mysql索引的底层数据结构使用了B+树而不使用B树了:
（1）由于非叶子节点不存数据，这样就可以存入更多的索引值key
（2）每一个节点存的索引值多了，树的整体高度肯定就低了
（3）树的高度一低，那发生磁盘IO的次数肯定就少了
3 阿里【强制】要求mysql表的主键应为bigint unsigned类型原因
首先应该知道
（1）mysql索引B+树的高度应为：2-4
（2）一个bigint类型的数据为8B，一个integer类型的数据为4B，在B+树上每个指针的大小为6B，如下图：
这样的话，对于B+树来说一个非叶子节点能存储的索引的个数为：
主键为integer类型 ： 16384/(4+6) ≈ 1638个
主键为bigint类型：16384/(8+6)≈ 1170个
假如每条数据大小为1K（1024B）的话，一个叶子节点就可以存大概16条数据
那假如B+树的高度为4层的话，那mysql存储的所有数据的条数应为：
主键为integer类型：1638 * 1638 * 1638 * 16 = 70317217152 大于int的上限42亿
主键为bigint类型：1170 * 1170 * 1170 * 16 = 25625808000 肯定远小于long的上限，也大于42亿
也就是说虽然42亿的预留量可能已经非常充足了，但万一不够了呢？
既然mysql即使是256亿的数据量也仅需4次IO就可以查到，而这个时候int类型的预留量肯定不够了，bigint却十分充足，为什么不用bigint呢？？？
我想得可能正是基于这个原因，阿里才会强制要求mysql表的主键应为bigint unsigned类型。
