在MySQL，索引是由B 樹實現的，B 是一種與B樹十分類似的數據結構。

形如下面這種：

其結構特點：

（1）有n課子樹的結點中含有n個關鍵碼。

（2）非根節點子節點數： ceil(m/2)<= k <= m（ceil是天花闆函數的意思，也就是向上取整，比如ceil(1.2)=2 ），m為該B 樹的階數。根節點最少有兩個子節點，最多同樣為m個。

（2）葉子節點包含了全部關鍵碼的信息，及指向含有這些關鍵碼記錄的指針。并且葉子節點根據關鍵碼的大小自小至大的順序鍊接，葉子節點有相鄰結點的指針。

（3）所有的非葉子節點（B 樹中也稱内部結點，索引節點）可以看成索引部分，都不存儲數據，隻存儲索引，結點中僅含有其子樹根節點中最大（或者最小）的關鍵碼，數據都存儲在葉子節點中。

問題：為什麼索引不适用B樹而是B 樹實現？

B 樹比B樹的優點：

• IO次數少：B 樹的中間節點隻存放索引，數據都存在葉子節點中，所以結點中存取的數據更多，使得B 樹更加矮胖，因此可以減少I/O次數。（這裡IO指的是磁盤I/O，每一次查詢，需要把某結點讀到内存，然後把目标數和結點中的比較，不一樣則繼續I/O）
• 範圍查詢效率更高：B樹需要中序遍曆整個樹，B 樹隻需要遍曆葉子結點中的鍊表。
• 查詢效率更加穩定：B樹查詢某個數據最好情況隻需到根節點，而最壞情況需要遍曆整個二叉樹。
• B 樹每次查詢都需要從根節點到葉子結點，路徑長度相同，每次查詢效率接近。

問題：為什麼不采用效率更高的哈希查找？

采用B 樹索引與哈希索引的比較：

哈希索引能以 O(1) 時間進行查找，但是隻支持精确查找，無法用于部分查找和範圍查找，無法用于排序與分組。B 樹索引支持大于小于等于查找，範圍查找。哈希索引遇到大量哈希值相等的情況後查找效率會降低。哈希索引不支持數據的排序。

（1）InnoDB（in-no-db）

• 支持事務，可以進行Commit和Rollback。
• 支持表級鎖和行級鎖，增強了并發性。
• 支持外鍵。
• 支持在線熱備份。

（2）MyISAM（mai-ai-zem）

• 不支持事務
• 隻支持表級鎖，不支持行級鎖
• 不支持外鍵
• MyISAM 崩潰後發生損壞的概率比 InnoDB 高很多，而且恢複的速度也更慢MyISAM 支持壓縮表和空間數據索引，比InnoDB需要的内存和存儲更少MyISAM 管理非事務表。

它提供高速存儲和檢索（MyISAM強調的是性能，每次查詢具有原子性，其執行速度比InnoDB更快），以及全文搜索能力。如果表比較小，或者是隻讀數據（有大量的SELECT），還是可以使用MyISAM。InnoDB 支持事務，并發情況下有很好的性能，基本可以替代MyISAM。

熱備份和冷備份

熱備份：在數據庫運行的情況下備份的方法。

優點：可按表或用戶備份，備份時數據庫仍可使用，可恢複至任一時間點。但是不能出錯。

冷備份：數據庫正常關閉後，将關鍵性文件複制到另一位置的備份方式。

優點：操作簡單快速，恢複簡單。

主從複制（Replication）是指數據可以從一個MySQL數據庫主服務器複制到一個或多個從服務器，從服務器可以複制主服務器中的所有數據庫或者特定的數據庫，或者特定的表。默認采用異步模式。

實現原理：

• 主服務器 Binary log dump 線程：将主服務器中的數據更改（增删改）日志寫入 Binary log 中。
• 從服務器 I/O 線程：負責從主服務器讀取binary log，并寫入本地的 Relay log。
• 從服務器 SQL 線程：負責讀取 Relay log，解析出主服務器已經執行的數據更改，并在從服務器中重新執行（Replay），保證主從數據的一緻性。

關系型數據庫（如Oracle，MySQL）：表和表、表和字段、數據和數據存在着關系，它通過數據、關系和對數據的約束三者組成的數據模型來存放和管理數據。優點:

• 數據之間存在關系，進行數據的增删改查的時候較為方便。
• 關系型數據庫是有事務操作的，便于保證數據的完整性和一緻性。
• 可以通用SQL語言，便于操作者學習使用。

缺點：

• 因為數據和數據是有關系的，底層會運行相關的算法，大量算法會降低系統的效率，會降低性能。
• 面對海量數據的增删改查和維護的時候會顯的無能為力。
• 因為是固定的表結構類型，所以靈活度較低。

非關系數據庫（如Redis和MangDB）非關系型數據庫嚴格上不是一種數據庫，而是一種數據結構化存儲方法的集合，可以是文檔或者鍵值對等。為了處理大量數據，非關系數據庫設計之初就是為了去替代關系型數據庫。優點：

• 存儲格式較為靈活，存儲數據的格式可以是key-value，文檔，圖片形式等等，應用成精更加的廣泛。
• 速度更快，不僅支持硬盤這樣的載體，還支持另外的存儲器來存儲數據，如Redis就支持内存來存儲數據。
• 能支持對大量數據的查找和讀寫。

缺點：

• 不支持SQL語言的通用，需要單獨去學習其操作使用。
• 非關系數據庫一般沒有事務處理，較難保證數據的完整性和安全性。
• 數據結構較複雜，如果要進行複雜的查詢會加大難度。

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