為什么mysql索引用B+樹而不用哈希表


Reference: https://blog.csdn.net/Alen_xiaoxin/article/details/104753391

 

Hash 索引的限制和弊端

Hash 索引結構的特殊性,其檢索效率非常高,索引的檢索可以一次定位,不像B+Tree 索引需要從根節點到枝節點,最后才能訪問到頁節點這樣多次的IO訪問,所以 Hash 索引的查詢效率要遠高於 B+Tree 索引。

可能很多人又有疑問了,既然 Hash 索引的效率要比 B+Tree 高很多,為什么大家不都用 Hash 索引而還要使用 B+Tree 索引呢?任何事物都是有兩面性的,Hash 索引也一樣,雖然 Hash 索引效率高,但是 Hash 索引本身由於其特殊性也帶來了很多限制和弊端,主要有以下這些。

  • Hash 索引僅僅能滿足”=”,”IN”和”<=>”查詢,不能使用范圍查詢。由於 Hash 索引比較的是進行 Hash 運算之后的 Hash 值,所以它只能用於等值的過濾,不能用於基於范圍的過濾,因為經過相應的 Hash 算法處理之后的 Hash 值的大小關系,並不能保證和Hash運算前完全一樣。
  • Hash 索引無法被用來避免數據的排序操作。由於 Hash 索引中存放的是經過 Hash 計算之后的 Hash 值,而且Hash值的大小關系並不一定和 Hash 運算前的鍵值完全一樣,所以數據庫無法利用索引的數據來避免任何排序運算;
  • Hash 索引不能利用部分索引鍵查詢。對於組合索引,Hash 索引在計算 Hash 值的時候是組合索引鍵合並后再一起計算 Hash 值,而不是單獨計算 Hash 值,所以通過組合索引的前面一個或幾個索引鍵進行查詢的時候,Hash 索引也無法被利用。
  • Hash 索引在任何時候都不能避免表掃描。前面已經知道,Hash 索引是將索引鍵通過 Hash 運算之后,將 Hash運算結果的 Hash 值和所對應的行指針信息存放於一個 Hash 表中,由於不同索引鍵存在相同 Hash 值,所以即使取滿足某個 Hash 鍵值的數據的記錄條數,也無法從 Hash 索引中直接完成查詢,還是要通過訪問表中的實際數據進行相應的比較,並得到相應的結果。
  • Hash 索引遇到大量Hash值相等的情況后性能並不一定就會比B+Tree索引高。對於選擇性比較低的索引鍵,如果創建 Hash 索引,那么將會存在大量記錄指針信息存於同一個 Hash 值相關聯。這樣要定位某一條記錄時就會非常麻煩,會浪費多次表數據的訪問,而造成整體性能低下

簡單地說,哈希索引就是采用一定的哈希算法,把鍵值換算成新的哈希值,檢索時不需要類似B+樹那樣從根節點到葉子節點逐級查找,只需一次哈希算法即可立刻定位到相應的位置,速度非常快。

 

B+樹索引和哈希索引的區別

  • 如果是等值查詢,那么哈希索引明顯有絕對優勢,因為只需要經過一次算法即可找到相應的鍵值;當然了,這個前提是,鍵值都是唯一的。如果鍵值不是唯一的,就需要先找到該鍵所在位置,然后再根據鏈表往后掃描,直到找到相應的數據;
  • 如果是范圍查詢檢索,這時候哈希索引就毫無用武之地了,因為原先是有序的鍵值,經過哈希算法后,有可能變成不連續的了,就沒辦法再利用索引完成范圍查詢檢索;
  • 同理,哈希索引也沒辦法利用索引完成排序,以及like ‘xxx%’ 這樣的部分模糊查詢(這種部分模糊查詢,其實本質上也是范圍查詢);
  • 哈希索引也不支持多列聯合索引的最左匹配規則;
  • B+樹索引的關鍵字檢索效率比較平均,不像B樹那樣波動幅度大,在有大量重復鍵值情況下,哈希索引的效率也是極低的,因為存在所謂的哈希碰撞問題。

 


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