27

我知道 B-Tree 如何在内存中工作,它很容易实现。但是,目前完全超出了我的范围,是如何找到在磁盘上有效工作的数据布局,例如:

  • B-Tree 中的条目数可以无限增长(或至少超过 1000GB)
  • 磁盘级复制操作被最小化
  • 这些值可以有任意大小(即没有固定模式)

如果有人可以提供有关在磁盘级别布局 B-Tree 结构的见解,我将不胜感激。尤其是最后一个要点让我很头疼。我也很欣赏书籍的指针,但我见过的大多数数据库文献只解释了高级结构(即“这就是你在内存中的做法”),但跳过了磁盘布局的细节。

4

2 回答 2

28

更新(oracle 索引内部的存档版本):http ://web.archive.org/web/20161221112438/http://www.toadworld.com/platforms/oracle/w/wiki/11001.oracle-b-tree-从概念到内部的索引


旧(原始链接不再存在):有关 oracle 索引内部的一些信息: http ://www.toadworld.com/platforms/oracle/w/wiki/11001.oracle-b-tree-index-from-the-概念到内部

笔记:

数据库不直接实现基于 B-tree 的索引,而是基于称为 B+ 树的变体。根据维基百科:

B+树可以看作是一个B树,其中每个节点只包含键(不是键值对),并且在底部添加了一个额外的级别,带有链接的叶子。

一般来说,数据库使用面向块的存储,b+ 树比 b-tree 更适合于此。

这些块是固定大小的,并留有一些可用空间以适应未来值或密钥大小的变化。

块可以是叶子(保存实际数据)或分支(保存指向叶子节点的指针)

一个如何实现写入磁盘的玩具模型(用于算术简化的块大小为 10k):

  1. 在磁盘上创建一个 10G 的文件(它有 1000 个块)
  2. 第一个块被分配为根,下一个空闲块作为叶子,叶子地址列表被放入根
  3. 插入新数据,当前叶节点填充值直到达到阈值
  4. 继续插入数据,下一个空闲的被分配为叶块,叶节点列表被更新
    1. 在多次插入之后,当前根节点需要子节点,因此下一个空闲块被分配为分支节点,它从根节点复制列表,现在根节点将只维护一个中间节点列表。
    2. 如果需要拆分节点块,则分配下一个空闲块作为分支节点,添加到根列表中,叶节点列表在初始分支节点和新分支节点之间进行拆分

当从大索引中读取信息时:可以如下:

  1. 读取第一个/根块 (seek(0), read(10k)),它指向位于块 900 中的子节点
  2. 读取块 900 (seek(900*10k), read(10K)),它指向位于块 5000 中的子节点
  3. 读取块 5000 (seek(5000*10k), read(10K)),它指向位于块 190 中的叶节点
  4. 读取块 190 (seek(190*10k), read(10K)) 并从中提取感兴趣的值

一个非常大的索引可以在多个文件上拆分,那么块的地址将是 (filename_id, address_relative_to_this_file)

于 2016-11-22T11:38:47.703 回答
-2

阅读它这肯定会有所帮助 http://www.geeksforgeeks.org/b-tree-set-1-introduction-2/

于 2016-11-22T11:35:06.423 回答