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深入了解：數(shù)據(jù)庫B樹索引的構(gòu)建原理簡析(數(shù)據(jù)庫b樹索引原理)

在計算機技術(shù)中，數(shù)據(jù)庫B樹索引是一種廣泛使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它可以幫助我們更快速地查詢數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)庫的讀寫性能得到優(yōu)化。本文將深入探討數(shù)據(jù)庫B樹索引的構(gòu)建原理。

一、B樹索引的概念

B樹索引是一種多叉樹，通常用于數(shù)據(jù)庫的索引結(jié)構(gòu)。它可以讓我們更快速地查找數(shù)據(jù)。B樹索引的特點是，每個節(jié)點的子節(jié)點數(shù)都大于等于兩個。其中，根節(jié)點的子節(jié)點數(shù)至少為兩個，其他節(jié)點的子節(jié)點數(shù)在一個范圍內(nèi)。例如，2-3 B樹，每個節(jié)點可以擁有2個子節(jié)點或3個子節(jié)點。

B樹索引是一種平衡樹，意味著每個節(jié)點左右子樹的高度差不超過1。這樣可以使得查詢速度更快，因為每個節(jié)點的訪問次數(shù)不會太多。

二、B樹索引的構(gòu)建原理

1.分裂

B樹索引的構(gòu)建原理是在分裂數(shù)組中查找數(shù)據(jù)。當查詢時，從根節(jié)點開始，逐級向下找到葉子節(jié)點，然后找到目標數(shù)據(jù)。如果目標數(shù)據(jù)不在節(jié)點中，就繼續(xù)向下查找。

如果在節(jié)點中找不到目標數(shù)據(jù)，則需要進行分裂。分裂是指將節(jié)點分成兩個節(jié)點，一個節(jié)點包含比中間節(jié)點的值小的數(shù)據(jù)，另一個包含比中間節(jié)點的值大的數(shù)據(jù)。這樣可以確保每個節(jié)點的子節(jié)點數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)。

2.合并

當刪除節(jié)點時，如果節(jié)點中的數(shù)據(jù)小于規(guī)定最少值，則需要將節(jié)點與相鄰節(jié)點合并。例如，如果B樹索引規(guī)定每個節(jié)點最少要有2個子節(jié)點，當要刪除的節(jié)點只有1個子節(jié)點時，則需要將該節(jié)點與其相鄰的節(jié)點合并。

這樣可以減少節(jié)點的數(shù)量，也可以確保每個節(jié)點的子節(jié)點數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)。

3.重構(gòu)

當節(jié)點中的數(shù)據(jù)大于規(guī)定更大值時，需要對節(jié)點進行重構(gòu)。例如，如果B樹索引規(guī)定每個節(jié)點最多只能有3個子節(jié)點，而某個節(jié)點有4個子節(jié)點，那么就需要對該節(jié)點進行重構(gòu)。重構(gòu)的內(nèi)容包括將節(jié)點和其父節(jié)點以及子節(jié)點進行重新連接。這樣可以確保每個節(jié)點的子節(jié)點數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)，也可以保持B樹索引的平衡性。

三、B+樹索引的優(yōu)勢

在計算機技術(shù)中，B+樹索引是一種使用最廣泛的索引結(jié)構(gòu)。與B樹索引相比，B+樹索引有一些重要的優(yōu)勢：

1.查詢性能更好

B+樹索引的葉子節(jié)點指向數(shù)據(jù)記錄，中間節(jié)點只存儲索引信息。由于所有數(shù)據(jù)記錄都存儲在葉子節(jié)點中，所以B+樹索引的查詢性能更好。

2.范圍查詢性能更好

由于所有數(shù)據(jù)記錄都存儲在葉子節(jié)點中，因此B+樹索引可以更好地支持范圍查詢。例如，如果要查詢月銷售額更高的產(chǎn)品，可以很快地找到葉子節(jié)點，然后按序遍歷記錄，找到更高銷售額的產(chǎn)品。

3.更新性能更好

由于所有數(shù)據(jù)記錄都存儲在葉子節(jié)點中，因此B+樹索引的更新性能更好。當要更新記錄時，只需要更新葉子節(jié)點中的數(shù)據(jù)即可。

在計算機技術(shù)中，B樹索引和B+樹索引是非常重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它們可以幫助我們更快速地查詢數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)庫的讀寫性能得到提升。在實際應用中，需要根據(jù)具體需要選擇合適的索引結(jié)構(gòu)，以達到更好的性能和穩(wěn)定性。

相關(guān)問題拓展閱讀：

Oracle數(shù)據(jù)庫中的索引詳解

Oracle數(shù)據(jù)庫中的索引詳解

一 ROWID的概念

　　存儲了row在數(shù)據(jù)文件中的具置位編碼的數(shù)據(jù) A Z a z + 和 /

　　row在數(shù)據(jù)塊中的存儲方式

　　SELECT ROWID last_name FROM hr employees WHERE department_id = ;

　　比如 OOOOOOFFFBBBBBBRRR

　　OOOOOO data object number 對應dba_objects data_object_id

　　FFF file# 對應v$datafile file#

　　BBBBBB block#

　　RRR row#

　　Dbms_rowid包

　　SELECT dbms_rowid rowid_block_number( AAAGFqAABAAAIWEAAA ) from dual;

　　具體到特定的物理文件

　　二索引的概念

　　類似書的目錄結(jié)構(gòu)

　　 Oracle 的索引對象與表關(guān)聯(lián)的可選對象提高SQL查詢語句的速度

　　索引直接脊滑指向包含所查詢值的行的位置減少磁盤I/O

　　與所索引的表是相互獨立的物理結(jié)構(gòu)

　　 Oracle 自動使用并維護索引插入刪除更新表后自動更新索引

　　語法 CREATE INDEX index ON table (column );

　　 B tree結(jié)構(gòu)(非bitmap)

　　了解索引的工櫻拿臘作原理

　　表 emp

　　目標查詢Frank的工資salary

　　建立索引 create index emp_name_idx on emp(name);

　測試索引的作用

　　運行/rdbms/admin/utlxplan 腳本

　　建立測試表

　　create table t as select * from dba_objects;

　　insert into t select * from t;

　　create table indextable

　　as select rownum id owner object_name subobject_name

　　object_id data_object_id object_type created

　　from t;

　　 set autotrace trace explain

　　 set timing on

　　分析表可以得到cost

　　查詢 object_name= DBA_INDEXES

　　在object_name列上建立索引

　　再查詢

　　索引的代價

　　插入更新

　　　三唯一索引

　　何時創(chuàng)建當某列任意兩行的值都不相同

　　當建立Primary Key(主鍵)或者Unique constraint(唯一約束)時唯一索引將被自動建立

　　語法 CREATE UNIQUE INDEX index ON table (column);

　　演示

　　四組合索引

　　何時創(chuàng)建當兩個或多個列經(jīng)常一起出現(xiàn)在where條件中時則在這些列上同時創(chuàng)建組合索引

　　組合索引中列的順序是任意的也無需相鄰但是建議將最頻繁訪問的列放在列表的最前面

　　演示(組合列單獨列)

　　　五位圖索引

　　何時創(chuàng)建

　　列中有非常多的重復的值時候例如某列保存了性別信息

　　Where 條件中包含了很多OR操作符

　　較少的update操作因敏稿為要相應的跟新所有的bitmap

　　結(jié)構(gòu) 位圖索引使用位圖作為鍵值對于表中的每一數(shù)據(jù)行位圖包含了TRUE( ) FALSE( ) 或NULL值

　　優(yōu)點位圖以一種壓縮格式存放因此占用的磁盤空間比標準索引要小得多

　　語法 CREATE BITMAP INDEX index ON table (column );

　　掩飾

　　create table bitmaptable as select * from indextable where owner in( SYS PUBLIC );

　　分析查找建立索引查找

　　　六基于函數(shù)的索引

　　何時創(chuàng)建在WHERE條件語句中包含函數(shù)或者表達式時

　　函數(shù)包括算數(shù)表達式 PL/SQL函數(shù) 程序包函數(shù) SQL函數(shù) 用戶自定義函數(shù)

　　語法 CREATE INDEX index ON table (FUNCTION(column));

　　演示

　　必須要分析表并且query_rewrite_enabled=TRUE

　　或者使用提示/*+ INDEX(ic_index)*/

　　　　七反向鍵索引

　　目的比如索引值是一個自動增長的列

　　多個用戶對集中在少數(shù)塊上的索引行進行修改容易引起資源的爭用比如對數(shù)據(jù)塊的等待此時建立反向索引

　　性能問題

　　語法

　　重建為標準索引反之不行

　　　八鍵壓縮索引

　　比如表landscp的數(shù)據(jù)如下

　　site feature job

　　Britten Park Rose Bed Prune

　　Britten Park Rose Bed Mulch

　　Britten Park Rose Bed Spray

　　Britten Park Shrub Bed Mulch

　　Britten Park Shrub Bed Weed

　　Britten Park Shrub Bed Hoe

　　……

　　查詢時以上列均在where條件中同時出現(xiàn) 所以建立基于以上列的組合索引但是發(fā)現(xiàn)重復值很多所以考慮壓縮特性

　　Create index zip_idx

　　on landscp(site feature job)

　　press ;

　　將索引項分成前綴(prefix)和后綴(postfix)兩部分前兩項被放置到前綴部分

　　Prefix : Britten Park Rose Bed

　　Prefix : Britten Park Shrub Bed

　　實際所以的結(jié)構(gòu)為

　　 Prune

　　 Mulch

　　 Spray

　　 Mulch

　　 Weed

　　 Hoe

　　特點組合索引的前綴部分具有非選擇性時考慮使用壓縮減少I/O 增加性能

　　　　九索引組織表(IOT)

　　將表中的數(shù)據(jù)按照索引的結(jié)構(gòu)存儲在索引中提高查詢速度

　　犧牲插入更新的性能換取查詢性能通常用于數(shù)據(jù)倉庫提供大量的查詢極少的插入修改工作

　　必須指定主鍵插入數(shù)據(jù)時會根據(jù)主鍵列進行B樹索引排序寫入磁盤

　　　十分區(qū)索引

　　簇:

　　A cluster is a group of tables that share the same data blocks because they share mon columns and are often used together

數(shù)據(jù)庫b樹索引原理的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于數(shù)據(jù)庫b樹索引原理,深入了解：數(shù)據(jù)庫B樹索引的構(gòu)建原理簡析,Oracle數(shù)據(jù)庫中的索引詳解的信息別忘了在本站進行查找喔。

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