数据库索引_概念问题

 

面试场景

1、谈谈你对数据库索引的理解

数据库索引其实就相当于字典上面的拼音目录,在进行大数据量查询时,是优化数据库性能的重要方法。

他可以快速定位到某个数据在哪一行,从而避免全文匹配,提高查询效率。

mysql索引的底层是采用B+TREE实现的,B+TREE是由 平衡二叉树 、 B树 过渡来的,

B+TREE的特点就是(为什么要采用B+TREE树呢?因为它有两个特点):

1)非叶子节点不存储数据,在叶子节点上存储数据,这样一个非叶子节点就能够存储更多的索引key,就能使树的度(degree)变大,I/O的效率变高

2)在叶子节点上面有指向相邻叶子节点的指针,这样就提高了范围查找的效率

 

mysql索引主要用到的是MyISAM和InnoDB两种存储引擎,

这两种存储引擎的区别是(这两种存储引擎有很大区别):

1)MyISAM的数据和索引是分开存储的,有单独的两个文件,属于非聚簇索引;而InnoDB是放在同一个文件里面存储的,他的数据文件本身就是主键索引文件,属于聚簇索引;

2)两者都支持B+TREE,但是都不支持hash

3)MyISAM是非事务安全型的,而InnoDB是事务安全型的

4)MyISAM锁的粒度是表级,而InnoDB支持行级锁定。

应用场景:

1)MyISAM用来管理非事务表,他提供高速存储和检索,如果应用中需要执行大量的SELECT查询,那么MyISAM是更好的选择。

2)InnoDB是事务安全型的,具有很多特性,如果应用中需要执行大量的INSERT或UPDATE操作,就应该使用InnoDB,这样就可以提高多用户并发操作的性能。

 

 

学习笔记

鲁班学院   https://www.bilibili.com/video/av37254744/?redirectFrom=h5

蚂蚁课堂   http://www.mayikt.com/course/video/2089

常用数据结构、算法动画演示   https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html

1、hash数据结构

就是根据字段值计算出hash值,从而进行定位

优点:查询速度快

缺点:不支持范围查询

 

2、平衡二叉树搜索树

参考链接:https://blog.csdn.net/tanrui519521/article/details/80935348

这是由二叉搜索树过渡来的,二叉搜索树的概念:

1)若他的左子树不为空,则左子树上所有节点的值都小于根节点的值

2)若它的右子树不为空,则右子树上所有节点的值都大于根节点的值

3)它的左右子树也分别是二叉搜索树

但是二叉搜索树会有极端的情况,就是左右高度差过大,如下图所示

这棵树,说是树,其实它已经退化成链表了,但从概念上来看,它仍是一棵二叉搜索树,只要我们按照逐次增大,

如1、2、3、4、5、6的顺序构造一棵二叉搜索树,则形如上图。那么插入的时间复杂度就变成了O(n)

导致这种糟糕的情况原因是因为这棵树极其不平衡,右树的重量远大于左树,因此我们提出了叫平衡二叉搜索树的结构,

又称之为AVL树,是因为平衡二叉搜索树的发明者为Adel’son-Vel’skii 和Landis二人。

 

AVL树的性质:

1)左子树与右子树高度之差的绝对值不超过1

2)树的每个左子树和右子树都是AVL树

3)每一个节点都有一个平衡因子(balance factor),任一节点的平衡因子是-1、0、1(每一个节点的平衡因子 = 右子树高度 - 左子树高度)

做到了这点,这棵树看起来就比较平衡了,那么如何生成一棵AVL树呢?算法相对来说复杂,随着新节点的加入,树自动调整自身结构,达到新的平衡状态,这就是我们想要的AVL树。

当树不平衡时,我们需要做出旋转调整,有四种调整方法。

左单旋、右单旋、左右单旋、右左单旋

 

优点:可以支持范围查询

缺点:进行范围查询时,需要回旋,所以效率很低

 

3、B树

为了减少磁盘I/O次数,由平衡二叉搜索树过渡到了B树,

B树最大的特点就是一个非叶子节点上面可以放多个索引key(称为度),这样原来要搜四次,现在只要搜1次了;

 

4、B+树

在B树上面再做一层优化,形成了B+树,就是现在mysql使用的索引数据结构

B树只是一个根节点上可以同时存储多个元素,这样就减少了I/O操作

特点:

1)非叶子节点不存储数据,在叶子节点上存储数据,这样一个非叶子节点就能够存储更多的索引key,就能使树的度(degree)变大,I/O的效率变高

2)在叶子节点上面有指向相邻叶子节点的指针,这样就提高了范围查找的效率

 

备注

1)like模糊查询如果前面用了%,那是不会用到索引的

2)导致索引失效的条件

3)innodb是效率最高的,使用主键索引,不用辅助索引

4)B-Tree索引是B+树吗?

5)innodb的.ibd文件保存了数据和索引

=》Myisam的.MYD是保存的数据文件,.MYI保存的索引文件

6)索引属于存储引擎级别的概念,主要包括MyISAM、InnoDB、Memory引擎等

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转载自www.cnblogs.com/syjp/p/10406922.html
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