大家好,我是经典鸡翅,一名大厂程序员。今天我想和大家分享一下高度为三的b+树最多能存储多少数据。这个问题在MySQL中很重要。如果我们假设一个6个字段的表,高度为三,那么它最多可以存储多少数据呢?接下来,让我们一起来看看。
首先,我想介绍一下MySQL中的页概念。为了避免每次查询都从磁盘中读取数据,MySQL的设计者设计了一个页结构,用于内存和磁盘之间的数据交换。用于存储表中数据记录的页被称为索引页或数据页。数据页就是实际的数据,通常是叶子节点。索引页就是索引,它由索引键值和索引指针组成,一般是非叶子节点。一个页的大小通常默认为16kb。磁盘存储数据的最小单位是扇区,一个扇区是512字节。因此,MySQL的所有数据文件的大小始终是16384的整数倍。整体采用B+加速结构,每个节点都包含一个页。叶子节点存储整个数据记录。非叶子节点存储索引值和偏移量。
有了这些基础知识,我们就可以计算高度为三的b+树最多能存储多少数据了。我们来看看高度为三的情况。
首先,让我们想象一下高度为三的b+树是什么样的,它由根节点和多个叶子节点组成,因此我们可以得出一个公式:高度为三的时候,根节点的指针数乘以单个叶子节点记录的行数,就是我们所能存储的数据量。前面已经说过,索引页就是根节点的指针数,单个叶子节点就是数据页。
假设我们有一个表,其中id是一个big int,baint的长度为8个字节,因此我们以id为索引键建立索引。
索引指针的大小在MySQL中是6字节,所以可以得到索引指针加上索引键值,即8+6=14字节。一个索引页的大小是16kb,16kb乘以1024等于16kb,那么一个索引页可以存储多少索引指针呢?再除以14,约等于1170,所以一个索引页可以存储大约1170个索引。
假设一行数据的大小为1kb,那么叶子节点可以存储16行数据。因为一个页的大小是16行数据,所以16kb除以1等于16,所以叶子节点可以存储16行数据。用刚才的1170乘以16,就可以得到18720行数据。因此,我们知道高度为三的MySQL必加术最多可以存储1万18720行数据。
将高度为三的b+树映射到高度为三的情况,它仍然由分节点、非叶子节点和叶子节点组成,整体上包括索引页和数据页。之前讲过的一个数据结构可以存储1170条索引,相当于一个根节点的1170x1170堆。再将非叶子节点的索引乘以16,得到实际存储的数据函数,这样就可以存储一个二两千190万2400条的数据。可以看到这是千万级的数据,因此只需要使用三层的比较数据结构就可以存储千万级的数据。
因此,只要进行一次大的查询,就可以快速地找到想要的数据。这就是MySQL查询速度快的原因之一,而B树加速则起到了重要的作用。
最后,给大家留个小作业,看看在查询100万条数据和1000万条数据时,哪个更快?大家可以在评论区回答。