MySQL InnoDB 索引的物理保存结构

撸了今年阿里、腾讯和美团的面试,我有一个重要发现…….

出处:https://www.twle.cn


几乎所有的 Innodb 的索引都使用 B 树 数据结构,除了空间索引 ( spatial indexes ) 是个例外。

空间索引使用的是 R 树 数据结构 ,这是一种索引多维数据的专用数据结构。

但不管使用的是任何索引结构,索引记录只存储在 B 树 或 R树 数据结构的叶子节点中。索引页的默认大小为 16KB

当有新的记录插入到 InnoDB 聚簇索引中时,InnoDB 会尝试将页面的 1/16 留空,以便将来插入和更新索引记录

  • 如果按顺序 ( 升序或降序 ) 插入索引记录,则生成的索引页使用率大约为 15/16
  • 如果以随机顺序插入记录,则页面使用率只会在 1/2到 15/16 之间

InnoDB 在创建或重建 B 树索引时执行批量加载,这种索引创建方法称为 「 排序索引构建 」。我们可以使用配置项 innodb_fill_factor 重新设置在排序索引构建期间填充的每个 B 树页面上的空间利用率,那么剩余的空间会保留以待将来的索引增长。这个设置项我们一般称之为 「 填充因子 」

但是,即使我们把 innodb_fill_factor 配置项的值设置为 100 ,聚簇索引页仍然会保留出 1/16的空间用于将来的索引增长。

另外,需要注意的是 「 空间索引不支持排序索引构建 」

如果 InnoDB 索引页的填充因子低于配置项 MERGE_THRESHOLD 的值 ( 如果未指定,默认情况下为 50% ) ,InnoDB 会尝试优化索引树以释放页面空间。

MERGE_THRESHOLD 同时适用于 B 树和 R 树数据结构

我们可以在初始化 MySQL 实例之前设置 innodb_page_size 配置选项来定义 MySQL 实例中所有 InnoDB 表空间的页面大小。InnoDB 表空间的大小一旦确定,也就是一旦 MySQL 实例初始化完成后,如果不重新初始化实例,则无法更改它。

目前支持的大小为 64KB32KB16KB ( 默认 ) ,8KB 和 4KB,对应于选项值 64k32k16k8k 和 4k

注意:使用特定 InnoDB 页面大小的 MySQL 实例不能使用来自不同页面大小的实例的数据文件或日志文件,也就是说两个不同数据页大小的 MySQL 实例的数据文件或日志文件是不能互通的。

常用面试题

  1. InnoDB 表使用什么数据结构,它们的数据都保存在哪里

    使用的是 B 树 数据结构,它们的索引数据都保存在叶子节点中。

  2. InnoDB 的页大小一般是多少,把页大小提高为什么能提高 MySQL 的性能。

    页大小决定了每次 IO 操作读取的数据大小,设置的越高当然每次读取的数据就越多,可以较少 IO 操作

结束语

其实吧,InnoDB 索引使用的应该是 B+ 树 ,虽然 B+ 树 也是 B 树 的一个变体,但总感觉怪怪的。

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