B树家族深度解析:从B树到LSM树的数据结构演进 技术背景 B树是一种自平衡的搜索树,广泛用于数据库和文件系统中。它通过减少磁盘I/O次数,实现了高效的数据存储和检索。随着数据库技术的发展,B树衍生出了B+树、B树,以及与LSM树等新兴数据结构的竞争。 B树基础 B树的定义 B树是一种多路搜索树,具有以下特性: 每个节点最多有 m 个子节点(m 阶) 根节点至少有 2 个子节点(除非是叶子节点) 所有内部节点(除根和叶子)至少有 ⌈m/2⌉ 个子节点 所有叶子节点在同一层 节点中的键按升序排列 B树的结构 B树的实现 B+树 B+树的特点 B+树是B树的变体,具有以下特点: 所有键值都存储在叶子节点 内部节点只存储索引 叶子节点通过指针连接,支持范围查询 更适合磁盘存储 B+树的结构