答案:2000w左右
InnoDn的最小存储单元
在计算机中磁盘存储数据最小单元是扇区,一个扇区的大小是512字节,而文件系统(例如XFS/EXT4)他的最小单元是块,一个块的大小是4k,而对于我们的InnoDB存储引擎也有自己的最小储存单元——页(Page),一个页的大小是16K。
innodb的所有数据文件(后缀为ibd的文件),他的大小始终都是16384(16k)的整数倍。
InnoDb存储结构
InnoDB中主键索引B+树是如何组织数据、查询数据的,我们总结一下:
1、InnoDB存储引擎的最小存储单元是页,页可以用于存放数据也可以用于存放键值+指针,在B+树中叶子节点存放数据,非叶子节点存放键值+指针。
2、索引组织表通过非叶子节点的二分查找法以及指针确定数据在哪个页中,进而在去数据页中查找到需要的数据;
计算
假设B+树高为2,即存在一个根节点和若干个叶子节点,那么这棵B+树的存放总记录数为:根节点指针数*单个叶子节点记录行数。
叶子节点计算
上文我们已经说明单个叶子节点(页)中的记录数=16K/1K=16。(这里假设一行记录的数据大小为1k,实际上现在很多互联网业务数据记录大小通常就是1K左右)。
非叶子节点计算
那么现在我们需要计算出非叶子节点能存放多少指针,其实这也很好算,我们假设主键ID为bigint类型,长度为8字节,而指针大小在InnoDB源码中设置为6字节,这样一共14字节,我们一个页中能存放多少这样的单元,其实就代表有多少指针,即16384/14=1170。那么可以算出一棵高度为2的B+树,能存放1170*16=18720条这样的数据记录。
所以可以算出一个高度为3的B+树可以存放:1170*1170*16=21902400条这样的记录。所以在InnoDB中B+树高度一般为1-3层,它就能满足千万级的数据存储。在查找数据时一次页的查找代表一次IO,所以通过主键索引查询通常只需要1-3次IO操作即可查找到数据。
面试常见问题:
1、一个B+树能存储多大数据量级?
一般3层的B+树就能满足2000w级的数据存储需求,且查询仅需1-3次IO操作;
2、为什么MySQL的索引要使用B+树而不是其它树形结构?比如B树?
(1)因为B树不管叶子节点还是非叶子节点,都会保存数据,这样导致在非叶子节点中能保存的指针数量变少(有些资料也称为扇出),指针少的情况下要保存大量数据,只能增加树的高度,导致IO操作变多,查询性能变低;
(2)B树的实现中,叶子节点与非叶子节点均存在具体的数据,无法进行范围查询,而B+树的数据是存储在叶子节点且通过链表的形式进行组织,能够实现高效的数据范围查询;