数据库中聚集索引的B树结构及实例分析

索引是数据库的对象之一,在关系数据库中,索引建立在一张基本表的一列或多列上,索引的逻辑结构是一张二维表,索引表由两类信息组成,一是索引关键字,即在基本表上经常查询的一列或多列属性,二是地址信息,即索引关键字在基本表中所在行的物理地址;索引的物理结构以B树形式组织。按照对基本表的组织方式,索引分为聚集索引和非聚集索引;按照索引关键字取值的唯一性,分为唯一索引和不唯一索引。文章着重探讨聚集索引及其B树结构,用实例分析二维表的B树索引的创建,在B树结构上的查询和更新操作,形象说明索引是如何提高查询效率的,以及进行更新操作时对索引的影响。     

密文数据库的快速查询

通过的主流数据库加密系统的研究,针对查询效率低问题,设计了二维数组密文索引。查询时,索引值经过简单的哈希算法,置换矩阵的变换确定一个加密的二维数组的地址下标,然后解密对应的数组元素获取单链表头指针,头指针指向的单链表中存放的是与索引值相同的记录的主键集合,再根据主键查询密文数据库解密并返回明文信息。整个查询过程实现了对密文数据不解密的情况下的检索。     

RB+树——一种列存储数据的树型索引结构

索引技术是提高海量数据查询效率的关键技术之一.传统索引如B+树等在更新事务环境中具有较好的性能,然而在面向列存储的分析型数据仓库查询环境下,时间空间代价较大.根据列存储数据仓库查询环境的特点,提出一种新型树型索引--RB+树(reduced B+-tree).该索引对传统B+树结构进行了改进,并结合自底向上创建索引树的方法,使得索引的空间利用率、创建和查找效率得到显著的提高.进一步将RB+树应用于列存储数据仓库中,建立了行号索引、列值索引,特别地为解决星型模型中多表连接问题提出连接索引,有效地提高了列存储数据仓库中元组重构与多表连接的效率.在数据仓库基准数据集SSB上的实验验证了方法的有效性.     

一种基于间接索引桶的OLAP查询算法

提高多表连接和聚集操作性能是OLAP查询中的关键问题之一。本文提出了一种基于间接索引桶的OLAP分组聚集查询算法MIBGA。该算法将维层次编码和事实表标识符分组集合进行有效结合，用间接索引桶代替目前流行的位图连接索引，并通过分组属性位图的位操作方式来快速完成OLAP查询。分析表明，该方法压缩了索引的存储空间，减少了I／O开销，有效地提高了多表连接的查询效率。     

一种新的基于B~+树结构索引的XML元素的连接算法

该文通过对传统的NumberingSchema进行改进,并结合B+树提出了一种新的索引———B+树结构索引。在B+树结构索引的基础上提出了一种有效的连接算法,该算法通过削减不参加连接的元素来实现快速、有效的连接。     

基于倒排表与B+树的联合索引技术

为提高XML文档的查询效率,提出一种基于倒排表与B+树的联合索引技术。DTD结构索引和内容索引采用倒排表作为索引单位,XML文档索引使用B+树作为索引基本组织。在DTD结构索引的结点编码中设置标识信息,便于确定需要查询的文档。通过建立DTD结构索引、XML文档索引和内容索引,实现混合型XML文档的查询。理论分析与实验结果表明,该技术具有较小的空间开销和较高的查询效率。     

改进的移动对象索引机制

针对R树结构在索引移动对象时存在的内部节点重叠问题,结合四叉树结构,提出一种R+树与四叉树(Quad树)混合的改进索引结构,采用懒惰更新算法以及扩充与收缩MBR方法,可同时索引移动对象历史及当前位置信息。仿真实验结果表明,该索引结构在查询数量较大时能够获得较高的查询效率。     

基于分簇的B+树数据库索引优化算法

在数据库中普遍采用的索引结构为适合随机查找的B+树结构,当关键字之间存在顺序关系时,该类索引方式效率较低。针对以上问题,提出了基于分簇的B+树--CB+树(CB+ Tree)结构。该树在B+树的基础上充分考虑了记录集关键字之间的顺序关系,通过降低索引树的高度来提高关键字的索引效率。仿真结果显示,在记录数为100万的情况下,CB+树和B+树效率相当。当记录数达到500万时,CB+树插入用时6.7s,比B+树插入用时7.6s减少了8%;CB+树查询用时9.9s,比B+树查询用时11.1s减少了10%;CB+树删除用时10.1s,比B+树删除用时11.2s减少了10%。由此说明,在记录集关键字有序且记录数大于100万时,提出的CB+树是更为高效的索引结构,且其效率随记录数的增大提升更为明显。     

B~+-Tree的改进算法在可复用软构件库中的应用

文章通过对B+-Tree索引算法的改进,将其应用到可复用软构件库中。该改进算法继承了B+-Tree的优点,结合可复用软构件库的特点,将构件库多维数据索引转化为B+-Tree一维数据索引进行存储、查询。通过对比分析,证明了该构件库索引算法大大改进了构件库中构件的查找效率。     

一种高效的多变量时间序列相似查询算法

为了高效地执行多变量时间序列（MTS）相似查询,提出一种基于距离的索引结构（Dbis）相似查询算法。采用主成分分析方法对MTS数据进行降维处理;聚类MTS主成分序列,选择每类质心作为参考点;依据参考点将每类变换到一维空间,这样可以利用B+ 树结构进行索引查询;MTS序列比较相似采用的是扩展的Frobenius范数（Eros）。通过对股票数据集实验验证了Dbis算法的高效性。     

多核处理器中支持频繁访问的B+-Tree

针对传统B+-Tree自顶向下访问模式的缺点,提出了支持频繁访问的FAB+-Tree（Frequent Access B+-Tree）。在B+-Tree的基础上增加了Hash辅助索引,使得访问B+-Tree时直接定位到叶结点,并利用基于内存的直接访问表及位矢量列表提高更新性能。同时基于共享Cache多核处理器,提出了基于流水线的FAB+-Tree多线程访问模块,并优化了该模块的共享Cache访问性能。在实验中,基于开源数据库INGRES实现了FAB+-Tree和多线程访问模块,实验结果表明B+-Tree的访问性能得到显著提高。     

基于B+树的分布式哈希表路由结构

在基于分布式哈希表构造的对等网络中,路由表的结构影响关键字的查询效率。B+树是一种有效查找的树型索引结构。考虑便于管理网络中众多的节点路由信息,提出一种基于B+树的路由结构,它通过为节点的路由信息建立索引,不仅提高了查询效率,将查找长度控制在树的高度内,而且使每个节点维护的路由信息尽可能少,减少了存储开销。     

B+树索引机制的研究及优化

B+树索引是大型数据库系统中较为常用的一种索引技术。当数据庞杂时,B+树索引在查找效率和空间利用率方面还存在不足。针对该问题提出一种改进的B+树结构,首先通过调整叶子结点与非叶子结点的数量关系,以降低树的深度;然后优化原插入算法,在分裂结点前进行平衡处理(BP),以提高树的空间利用率。经试验,改进后的B+树与传统B+树相比,在查找效率和空间利用率上分别提高了10%和6%,证明对B+树的改进具有可行性。     

基于Quadtree和Hash表的移动对象全时态索引

为解决大量移动对象位置频繁更新所带来的性能下降问题,提出一种基于改进的Quadtree和Hash表的QH全时态索引结构。这种新的索引结构可以支持移动对象全时态索引,在Hash表中通过存储移动对象指针来支持移动对象标识查询,并对Quadtree的叶子节点采用适时合并的方法来防范分支太深而造成的查询效率低下。实验证明,QH索引与TPR-tree相比,移动对象的更新效率更高、对象标识查询较优、范围查询性能相近。     

Optimal bounded disorder

In this paper we present for the Bounded Disorder file organization a model that relates the secondary overflow bucket size to the primary bucket size of the data nodes (supposedly different from that of overflow) and the whole size of a data node, by considering the tree index. This result is obtained by minimizing the cost of inserting data into the structure and enables to compute the optimal overflow bucket size. Both the normal and partial expansion cases are considered and a model for the optimal relation of the parameters involved is developed.     

HT树：缓存敏感的内存数据库索引

在内存数据库系统中,针对处理器缓存对提高内存数据库的性能有重要影响的情况,在B＋树的基础上提出一种新的缓存敏感的索引——HT索引。将Hash方法和树结构相结合,构造一种适用于内存数据库的索引。结果证明,该索引结构能提高处理器缓存的利用率,其整体操作性能优于传统的缓存敏感索引。     

移动环境下数据广播中的混合索引技术*

为了提高移动客户机的电能使用效率,提出结合两种常用的索引技术--树索引和哈希索引的复合性索引模型.该模型既减少了移动客户机的电量消耗,延长了使用时间,同时又保证了访问时间没有大幅增加.最后用JavaSIM仿真工具对混合索引模型、树索引模型和哈希索引模型进行了仿真研究.仿真结果表明,在访问时间、调谐时间、索引效率等方面,混合索引模型具有较好的性能和实用价值,达到了设计目的.     

LD_B~+树:闪存系统上一种DBMS索引结构

以往的研究大多针对文件系统,而DBMS存在更多细粒度的更新.本文综合考虑闪存自身的特点、设备种类繁多及不同闪存设备读写特性差别大等,提出了一种基于闪存的DBMS索引结构:LD_B+树.LD_B+树根据工作负载的读写特性动态地调节索引模式使之能够适应于不同种类的闪存设备.LD_B+树采用日志结构组织结点,通过结点转换表和日志缓冲区维护索引结构.模拟实验结果表明,不同闪存设备及工作负载下,LD_B+索引结构比B+树和日志型B+树(BFTL)具有6%-63%的性能提高.     

基于分段地址结构的快速路由查找算法

根据IPV6地址结构和骨干路由表特点,分析了原有路由查找算法,基于IPV6的掩码长度和分段地址,采用Hash表和多分支Trie树结构,提出了一种快速的IPV6路由查找算法。根据分段地址和掩码将最常用到的路由前缀按前缀长度设置Hash表,并将前缀值有序存放在表结点中。不仅可以进行前缀长度的二分查找,同时又是其它前缀匹配的索引。对于其他的前缀匹配问题,根据Hash表中的索引到相应的多分支Trie树完成最长前缀匹配。实践证明该算法具有较好的时空效率,可以较好地提高路由查找速度。