0

0

MySQL B+树索引原理是什么 MySQL索引底层数据结构【解析】

月夜之吻

月夜之吻

发布时间:2026-02-22 03:59:30

|

765人浏览过

|

来源于php中文网

原创

mysql索引底层采用b+树,因其专为磁盘i/o优化:节点大小匹配磁盘块(16kb),非叶节点仅存键和指针以提升扇出,2000万行数据通常仅需3层、3次io;叶子节点双向链表支持高效范围查询;聚集索引叶子存整行数据,二级索引需回表;联合索引遵循最左前缀原则;索引过多会增加写操作开销与维护成本。

mysql b+树索引原理是什么 mysql索引底层数据结构【解析】

MySQL 的索引底层用的是 B+树,不是 B 树,也不是二叉树或哈希表。它专为磁盘 I/O 优化设计,核心目标是:用尽可能少的磁盘读取次数,快速定位数据。

B+树为什么被选作 MySQL(InnoDB)索引结构

因为磁盘读写是数据库最慢的一环,而 B+树能最大限度减少磁盘 IO 次数:

  • 每个节点大小默认为 16KB,刚好匹配一次磁盘块读取,一次 IO 就能加载完整节点
  • 非叶子节点只存“键值 + 子节点指针”,不存真实数据,所以单个节点能容纳更多索引项(比如主键为 BIGINT,加指针约 14 字节,16KB 可存约 1170 个键)
  • 树高度极低:2000 万行数据,通常只需 3 层 B+树(根 → 中间层 → 叶子),最多 3 次磁盘 IO 就能查到任意一条记录
  • 所有叶子节点用双向链表串起来,范围查询(如 WHERE id BETWEEN 100 AND 200)时,找到起点后可顺序遍历,无需反复回溯父节点

聚集索引 vs 二级索引:数据怎么放

InnoDB 表有且仅有一个聚集索引(Clustered Index),它的叶子节点直接存整行数据;其他索引都叫二级索引(Secondary Index),叶子节点只存“索引列值 + 对应的主键值”:

随变
随变

抖音打造的潮流玩法社区App

下载
  • 如果表有主键,聚集索引就是主键索引,数据按主键物理排序存放
  • 没主键时,InnoDB 自动生成隐藏的 row_id 作为聚集索引键
  • 二级索引查数据要“回表”:先通过二级索引找到主键值,再用该主键去聚集索引里查整行 —— 这就是为什么覆盖索引(索引里已含 SELECT 所需字段)能避免回表、提升性能

联合索引与最左前缀原则

联合索引本质上还是 B+树,只是排序规则变成“先按第一列升序,相同时按第二列升序,以此类推”:

  • 只有查询条件包含最左连续列时,索引才生效。例如索引 (a, b, c)WHERE a=1 AND b=2 可用,WHERE b=2 AND c=3 就无法使用
  • 范围查询(>、<code>BETWEEN)会中断后续列的索引利用。比如 WHERE a=1 AND b>2 AND c=3,c 列就用不上索引
  • 等值 + 范围 + 排序组合常见,B+树天然支持:等值列用于快速定位子树,范围列在子树内扫描,排序列则因数据已有序而免排序

索引不是越多越好:B+树的维护成本

每次 INSERT/UPDATE/DELETE 都可能触发 B+树节点分裂或合并:

  • 插入导致页满时,会分裂成两个页,并向上更新父节点;极端情况树高 +1
  • 删除后若页填充率低于 50%,可能触发合并,释放空间
  • 索引越多,写操作越慢,占用磁盘空间越大,优化器选择执行计划也更复杂

基本上就这些。B+树不是黑盒,理解它怎么组织数据、怎么查找、怎么维护,才能写出高效 SQL,也才能真正看懂 EXPLAIN 输出里的 key_lenrowsExtra 含义。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
数据分析工具有哪些
数据分析工具有哪些

数据分析工具有Excel、SQL、Python、R、Tableau、Power BI、SAS、SPSS和MATLAB等。详细介绍:1、Excel,具有强大的计算和数据处理功能;2、SQL,可以进行数据查询、过滤、排序、聚合等操作;3、Python,拥有丰富的数据分析库;4、R,拥有丰富的统计分析库和图形库;5、Tableau,提供了直观易用的用户界面等等。

1006

2023.10.12

SQL中distinct的用法
SQL中distinct的用法

SQL中distinct的语法是“SELECT DISTINCT column1, column2,...,FROM table_name;”。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

335

2023.10.27

SQL中months_between使用方法
SQL中months_between使用方法

在SQL中,MONTHS_BETWEEN 是一个常见的函数,用于计算两个日期之间的月份差。想了解更多SQL的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

379

2024.02.23

SQL出现5120错误解决方法
SQL出现5120错误解决方法

SQL Server错误5120是由于没有足够的权限来访问或操作指定的数据库或文件引起的。想了解更多sql错误的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1782

2024.03.06

sql procedure语法错误解决方法
sql procedure语法错误解决方法

sql procedure语法错误解决办法:1、仔细检查错误消息;2、检查语法规则;3、检查括号和引号;4、检查变量和参数;5、检查关键字和函数;6、逐步调试;7、参考文档和示例。想了解更多语法错误的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

376

2024.03.06

oracle数据库运行sql方法
oracle数据库运行sql方法

运行sql步骤包括:打开sql plus工具并连接到数据库。在提示符下输入sql语句。按enter键运行该语句。查看结果,错误消息或退出sql plus。想了解更多oracle数据库的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1352

2024.04.07

sql中where的含义
sql中where的含义

sql中where子句用于从表中过滤数据,它基于指定条件选择特定的行。想了解更多where的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

585

2024.04.29

sql中删除表的语句是什么
sql中删除表的语句是什么

sql中用于删除表的语句是drop table。语法为drop table table_name;该语句将永久删除指定表的表和数据。想了解更多sql的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

436

2024.04.29

pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法

本专题系统整理pixiv网页版官网入口及登录访问方式,涵盖官网登录页面直达路径、在线阅读入口及快速进入方法说明,帮助用户高效找到pixiv官方网站,实现便捷、安全的网页端浏览与账号登录体验。

928

2026.02.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
MySQL 教程
MySQL 教程

共48课时 | 2.3万人学习

MySQL 初学入门(mosh老师)
MySQL 初学入门(mosh老师)

共3课时 | 0.3万人学习

简单聊聊mysql8与网络通信
简单聊聊mysql8与网络通信

共1课时 | 835人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号