漫画：什么是B+树？

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-12-14 13:38 298阅读 0赞

> B+树是基于B-树一种变体，有着比B-树更高的查询性能

一颗经典的B树  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

从上面可以看出B树的一些经典的特征：

*  **每一个父节点的元素都出现在子节点中，并且是子节点的最大(或者最小)元素**  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
    ![在这里插入图片描述][20201013220125510.png_pic_center]  
    ![在这里插入图片描述][2020101322020882.png_pic_center]  
    需要注意的是，根节点的最大元素（这里是15）也是整个B+树的最大元素。以后无论插入删除多少元素，**始终要保持最大元素在根节点当中**
 *  至于叶子节点，由于父节点的元素都出现在子节点中，因此所有叶子节点包含了全部元素的信息，**并且每一个叶子节点都带有指向下一个节点的指针，形成了一个有序链表**  
    换句话说就是：所有的叶子节点中包含了全部元素的信息，以及指向含这些元素记录的指针，而且叶子节点本身依据关键字的大小自小到大顺序链接  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]
 *  **有 k 个子树的中间节点包含有 k 个元素（B 树中是 k-1 个元素），每个元素不保存数据，只用来索引，所有数据都保存在叶子节点。**

**卫星数据的位置**：

*  所谓卫星数据，指的是索引元素所指向的数据记录，比如数据库中的某一行。
 *  在B-树中，无论中间节点还是叶子节点都带有微型数据  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]
 *  在B+树中，只有叶子节点带有卫星数据，其余中间节点仅仅是索引，没有任何数据关联  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
    ps：在数据库的聚集索引（Clustered Index）中，叶子节点直接包含卫星数据。在非聚集索引（NonClustered Index）中，叶子节点带有指向卫星数据的指针

B+树的卫星数据为什么要这样设计

> 对于查询单个数据：

*  B+树的中间节点没有卫星数据，所以同样大小的磁盘叶可以容纳更多的节点数据，这意味着，数据量相同的情况下，B+树的结构比B-树更加“矮胖”，因此查询时IO次数也更少
 *  B+树的查询必须最终查找到叶子节点，而B-树只要找到匹配元素即可，无论匹配元素处于中间节点还是叶子节点。因此，B-树的查找性能并不稳定，而B-树的每一次查找都是稳定的

对于查询某个范围

B+树多用于数据库中的索引。

*  **在数据库中select常常不只是查询一条记录，常常要查询多条记录。比如：按照id的排序的后10条。如果是多条的话，B树需要做中序遍历，可能要跨层访问。而B+树由于所有数据都在叶子结点，不用跨层，同时由于有链表结构，只需要找到首尾，通过链表就能够把所有数据取出来了。**

*  B-树的范围查找过程  
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*  B+树的范围查找过程

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