Подробное объяснение реализации базы данных MySQL B+ в виде дерева.
Дерево B+ — это структура данных, обычно используемая в индексных структурах баз данных. Она имеет эффективные операции поиска, вставки и удаления и очень эффективна для хранения и извлечения крупномасштабных данных. В базе данных MySQL для реализации индексов широко используются деревья B+.
Дерево B+ — это многопутевое дерево поиска, которое имеет следующие характеристики: каждый узел дерева может хранить несколько ключевых слов и соответствующих указателей данных; каждый листовой узел дерева содержит информацию обо всех ключевых словах; внутренняя часть дерева Узлы содержат только ключевые слова, указывающие путь поиска.
В MySQL дерево B+ реализуется через механизм хранения (Storage Engine). MySQL поддерживает различные механизмы хранения, такие как InnoDB, MyISAM и т. д., все из которых используют деревья B+ в качестве индексных структур.
Давайте возьмем механизм хранения InnoDB в качестве примера, чтобы подробно представить реализацию дерева B+ в MySQL.
- Узловая структура дерева B+
В InnoDB узлы дерева B+ делятся на два типа: внутренние узлы и листовые узлы.
Внутренние узлы содержат набор ключей и указателей на дочерние узлы. Эти ключевые слова используются для указания пути поиска, а указатели дочерних узлов указывают на узлы следующего уровня.
Листовые узлы содержат набор ключевых слов и соответствующие указатели данных. Указатель данных может быть адресом фактических данных или значением первичного ключа данных.
- Индексная структура дерева B+
В InnoDB каждая таблица может иметь один или несколько индексов, и каждый индекс соответствует дереву B+. Ключом индекса может быть столбец таблицы или комбинация нескольких столбцов.
Корневой узел дерева B+ хранит указатели всех конечных узлов, а листовые узлы соединены через двусвязный список для облегчения запросов диапазона.
- Операция вставки дерева B+
Когда необходимо вставить запись, InnoDB сначала выполнит операцию поиска в дереве B+, чтобы найти соответствующий листовой узел. Если листовой узел заполнен