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MYSQL之索引结构，为何要用B+树

news 来源：原创 2025/8/13 8:04:16

索引的目的就是为了提高查询效率
索引的结构是B+树，那么说到B+树，必须提一下其他三种结构，分别是：二叉查找树、平衡二叉树、B树
我们来看看各自的结构特征
二叉查找树
特点:任何节点的左子节点的值都小于当前节点的值，右子节点的值都大于当前节点的值。

假如现在每个节点上的值代表主键，现在有一张表比如test

value	id
1	4
2	11
3	15
4	18
5	19
6	30
7	55
8	58
9	70

现在我要查询这条语句，select name from test where id = 19，那么索引是如何走的呢？

首先从根节点开始判断，

19和30比较，19 < 30 ,那么走左节点，左节点是11,

19和11比较，19> 11，那么走右节点，右节点是18，

19和18比较，19 > 18，那么走右节点，右节点是19，找到了。总共找了3次。

那么如果没有索引，那么从表中一条一条找，就要找5次。

能提高查询效率，但是二叉查找树的缺点也比较明显，就是它可能会存在退化成一个链表的情况，

比如现在id有很多都是大于70的，那么在70这个节点的右节点就会是一个链表。链表的查询效率每次都得从第一个节点开始一直向后遍历，等同于全表扫描。

平衡二叉树

特点：每个节点的左右子树的高度差不能超过 1，避免了二叉查找树退化成链表的情形

能提高查询效率，而且比起二叉查找树更稳定，更平衡，不会有形成链表的情况。

但是也有缺点，因为索引是存放在一个磁盘页的，一个磁盘页只存放一个索引和数据，不但没有充分利用磁盘页的空间，而且当数据量越来越多的时候，这样就会创建更多的节点，节点越多，树的高度也就越高，那么查找的效率也就会降低了，磁盘IO次数多。

B树

特点：一个磁盘块会存放更多的索引和数据，也就是每一个非叶子节点会存放更多的索引和数据和指针，叶子节点没有指针，只有索引和数据。较小的高度就能承受很多的数据。而且查询速度也快。

B+树

特点：和B树相比，非叶子节点只存放索引和指针，那么一个磁盘块相对于B树就可以存放更多的索引和指针，那么树的高度相对于B树就越低，查询效率也比 B树更快；

只有叶子结点是存放数据的，同时叶子结点与叶子结点之间还有指针指向，那么对于范围查询也比较适合，就不用从根节点重新开始查找了，比如我要找id>17的，那么当我找到17的，直接向右查找就可以了，就不用每次都从根节点开始查找。

总结：

为什么索引不使用二叉查找树，平衡二叉树，B树，一定要用B+树。

二叉查找树可能会退化成链表，每次查找都需要从第一节点开始查找，相当于全表扫描。

平衡二叉树高度平衡，虽然不会退化成链表，但是一个磁盘块只能存放一个索引和一个数据，没有充分发挥磁盘块的空间，当数据量大的情况下，就会创建更多的节点，节点越多，树的高度也就越高，查找效率也就下降，磁盘IO次数增多，B树的非叶子结点会存放索引，数据和指针，而B＋树的非叶子结点是不存放数据的，那么相同磁盘块大小的情况下，B+树可以存发给更多的索引，那么树的高度比B树肯定是更矮，同时承接的数据量更大，查找效率肯定也就比B树快，而且B树的叶子结点是没有指针的，不适合范围查询，而B+树的叶子结点是有存放指针的，适合做范围查询。

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