MySQL系列-物理存储结构和索引算法
系列文章说明
MySQL系列文章包含了软件安装、具体使用、备份恢复等内容，主要用于记录个人的学习笔记，主要使用的MySQL版本为5.7.28，服务器系统版本为CentOS 7.5。本章节内容物理存储结构和索引算法。
物理存储结构
物理存储结构 扇区
机械硬盘结构如下：
每个磁道上一个弧段被称之为一个扇区（图见绿色部分）。扇区是磁盘的最小组成单元，通常是512字节。（由于不断提高磁盘的大小，部分厂商设定每个扇区的大小是4096字节）
物理存储结构 block
block是操作系统最小的存储单元，在进行文件系统制作时，可以指定block大小，默认block大小为4KB，即一个block由8个连续的扇区组成。
linux系统查看文件系统的block大小
stat -f /
物理存储结构page页
页是InnoDB存储引擎磁盘管理的最小单位，每个页默认16KB。即默认情况下，一个页由4个block组成。
查看mysql页大小：
select @@innodb_page_size;
物理存储结构 extent区
在 InnoDB 存储引擎中，一个区会分配 64 个连续的页。因为 InnoDB 中的页大小默认是 16KB，所以一个区的大小是 64*16KB=1MB。在任何情况下每个区大小都为1MB，为了保证页的连续性，InnoDB存储引擎每次从磁盘一次申请4-5个区。默认情况下，InnoDB存储引擎的页大小为16KB，即一个区中有64个连续的页。
物理存储结构 segment段
段（Segment）由一个或多个区组成，区在文件系统是一个连续分配的空间（在 InnoDB 中是连续的 64 个页），不过在段中不要求区与区之间是相邻的。段是数据库中的分配单位，不同类型的数据库对象以不同的段形式存在。当我们创建数据表、索引的时候，就会相应创建对应的段，比如创建一张表时会创建一个表段，创建一个索引时会创建一个索引段。物理存储结构 table space表空间
表空间（Tablespace）是一个逻辑容器，表空间存储的对象是段，在一个表空间中可以有一个或多个段，但是一个段只能属于一个表空间。
物理存储结构 总结
段：一个表就是一个段，可以由1个或者多个区构成
区：一个区（簇），默认1M，连续的64个pages构成
页：一个页，默认16KB，连续的4个OS block
索引
何为索引？索引就类似于书的目录，方便我们快速查找内容，索引的目的在于提高查询或检索效率。算法 二分查找法（binary search）
二分查找法也称为折半查找法，其基本思想是：将记录按有序化排列，在查找过程中采用跳跃式方式查找。
比如需要在以下数据中查找53：
算法 二叉树和平衡二叉树
在二叉查找树中，左子树的键值总是小于根的键值，右子树的键值总是大于根的键值。
平衡二叉树和二叉树原理是一致的，但是由于二叉树的一些局限性（不自动平衡树），演变出了平衡二叉树。
二叉树插入数据：
平衡二叉树的左旋：
逆时针旋转红黑树的两个节点，使得父节点被自己的右孩子取代，而自己成为自己的左孩子。
平衡二叉树的右旋：
顺时针旋转红黑树的两个节点，使得父节点被自己的左孩子取代，而自己成为自己的右孩子。
算法B+ tree
B+Tree算法主键索引：
tree：叶节点之间存放了相邻节点的数据起始范围
索引查找：
end