mysql索引原理深度解析
一、總結
一句話總結：
mysql索引是b+樹，因為b+樹在范圍查找、節點查找等方面優化 hash索引，完全平衡二叉樹，b樹等
1、數據庫中最常見的慢查詢優化方式是什么？
加索引
2、為什么加索引能優化慢查詢？
因為索引其實就是一種優化查詢的數據結構，比如mysql中的索引是用b+樹實現的，而b+樹就是一種數據結構
3、你知道哪些數據結構可以提高查詢速度？
哈希表，完全平衡二叉樹，b樹，b+樹等等
4、解決hash沖突的兩個方法？
鏈表法：沖突的放到一個鏈表上
再散列法：再次已經一次hash找位置
5、索引為什么能夠優化查詢？
因為索引用的b+樹，相比於一行一行的去找，肯定快很多
6、為什么mysql索引優化用的是b+樹，而不是hash索引？
hash索引查找速度非常快，但是不支持范圍查找，比如查找大於 某個數的，比如不支持查找大於 馬超的
7、為什么mysql索引優化用的是b+樹，而不是完全平衡二叉樹？
完全平衡二叉樹支持找范圍的，比如大於某個元素的：自己右孩子+父親的右孩子
b樹和b+樹高度低，找元素快：b樹和b+樹因為一個節點可以存多個元素，所以樹的高度比平衡二叉樹的高度要低，所以找元素要快（所以更少的磁盤io操作）
8、為什么mysql索引優化用的是b+樹，而不是b樹？
用空間換了時間，b+樹非葉子節點冗余進了葉子節點，b+樹葉子節點之間有指針，這樣找大於什么或者小於什么特別快
9、完全平衡二叉樹和b樹b+樹的區別是什么？
b樹b+樹一個節點里面可以存多個元素
10、b樹和b+樹的區別和聯系是什么？
b+樹節點是有冗余的，冗余的都是葉子節點，非葉子節點的數據都冗余在了葉子節點里面
b+樹的葉子節點之間用了指針聯系起來
b樹和b+樹節點里面都是有順序的，節點里面都是可以存多個元素的
b樹和b+樹的高度是一樣的，只是b+樹因為葉子節點要冗余非葉子節點，所以存的元素多一點而已
11、mysql中用b+樹的好處是什么？
找范圍的更快：比如我要做所有大於周瑜的，因為葉子節點之間有指針，並且非葉子節點的數據冗余在了葉子節點上，所以只用葉子節點一條鏈，就可以找到，非常快
樹高度低，找元素快：b樹和b+樹因為一個節點可以存多個元素，所以樹的高度比平衡二叉樹的高度要低，所以找元素要快（所以更少的磁盤io操作）
12、為什么考慮數據庫索引的結構的時候要考慮磁盤io的效率？
因為索引肯定是存在文件里面的，文件是存在磁盤里面的，所以讀索引肯定就涉及到了 磁盤io操作
13、磁盤io對數據庫索引查詢效率影響較大，給了我們什么啟示？
可以將數據從磁盤中讀入到內存中，避免頻繁的磁盤io訪問
14、b樹和b+樹一個節點中可以存多個元素，那么一個節點中存多少個元素好（節點的大小是多少好）？
頁的倍數：mysql中為16KB，是操作系統頁的4倍：這樣可以保證不浪費：因為操作系統一般都是以頁為最小單位取數據的
節點的大小如果 小於 操作系統頁的大小，會造成浪費
節點的大小如果 大於 操作系統頁的大小，也會造成浪費
15、mysql里面設置的一個節點的大小是多少？
去mysql配置文件中去看，可以發現 page_size（Innodb_page_size）的值是16384，也就是16kb，是操作系統頁的4倍，這是一個經驗值，操作系統一頁的大小一般是4kb
16、操作系統的局部性原理是什么？
比如你現在要去0x22這里取20B的數據，操作系統直接在這周圍取1kb的，你下次如果是取這周圍的數據（很大可能），我就可以直接在內存中取了，不用訪問數據庫了
17、mysql使用b+樹的時候，為什么只在葉子節點存data，而不在非葉子節點也存上data？
因為節點的大小固定的，比如16kb，那么每個節點里面存的元素的大小要越小越好，所以只在葉子節點處存data
18、innodb的數據和索引存在一起的好處是什么？
找索引的時候直接可以找到數據，省了一次磁盤io，不必根據索引再去磁盤io里面找數據
19、innodb表中你沒有寫主鍵，為什么也可以用？
因為innodb的索引和數據存在一起，所以你就算沒寫主鍵，沒有索引，innodb也會主動給你建一個的
20、mysql中b+樹的節點的大小是固定的16kb，為什么mysql的設計人員會選擇這個經驗值？
二層b+樹：找2次：存18724條數據
三層b+樹：找3次：存21907748：2200W條數據
21、mysql中高度為2的b+樹，可以存多少條數據?
葉子節點個數*16條=1170*16=18724條數據
一個葉子節點存16條數據：假設1條數據=1kb，葉子節點只存了數據，一個葉子節點里面可以存 16kb/1kb=16條數據
非葉子節點存1170個葉子節點：非葉子節點存了索引指針對：索引（bigint：8b）+指針（6b），所以可以存的對數為 16KB/14b=1170對
22、mysql中高度為3的b+樹，可以存多少條數據？
葉子節點個數*葉子節點個數*16條=1170*1170*16=21907748：2200W條數據
一個葉子節點存16條數據：假設1條數據=1kb，葉子節點只存了數據，一個葉子節點里面可以存 16kb/1kb=16條數據
非葉子節點存1170個葉子節點：非葉子節點存了索引指針對：索引（bigint：8b）+指針（6b），所以可以存的對數為 16KB/14b=1170對
23、如果有索引，mysql的2W條數據和2000W條數據的性能如何？
差不多，都是高度為3的b+樹
24、mysql中的聯合索引怎么存？
將聯合索引字段對應的數據連接起來合成一個整體，比如10110_teacher_30（字符串），然后以單索引的b+樹那么存
25、判斷mysql中的索引用到沒用到的實質是什么？
如果索引表限定了查詢范圍，就是用到了索引，比如要找到位1_23_aa，我發現索引b+樹的根節點為3-23-bb，那我就只用去左子樹里面去找了，這就是用到了索引
26、如何判斷聯合索引是否被用到了？
判斷用到了聯合索引字段的前面的字段：因為聯合索引是將聯合索引字段對應的數據連接起來合成一個整體，比如10110_teacher_30（字符串），然后以單索引的b+樹那么存，而字符串比較又是從字符串的前頭開始比較起的，所以如果判斷用到了聯合索引字段的前面的字段，就用到了索引
27、mysql如果我找數據有兩個索引，那么我用哪個？
mysql的查詢優化器會預估判斷你哪個索引花費小，就用哪個
28、mysql中explain select * from user where name is null用到索引了么？
用到了索引，mysql會把null存到索引的b+樹里面去，所以用到了索引
29、數據結構可視化網站？
https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html
30、mysql進階學習怎么學？
索引的原理與 使用
EXPLAIN 和 查詢優化器的使用
MYSQL 鎖機制
MYSQL 事務機制
二、內容在總結中
b+樹
b樹
mysql中b+樹