1. 寫(xiě)在前面
說(shuō)起B(yǎng)+樹(shù)，大家應(yīng)該都很熟悉。B+樹(shù)是一種平衡的多路搜索樹(shù)，廣泛在操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用作索引。相比于內(nèi)存的存取速度，磁盤(pán)I/O存取的開(kāi)銷(xiāo)要高上幾個(gè)數(shù)量級(jí)。而將B+樹(shù)用作索引時(shí)，它可以在查找過(guò)程有效地減少磁盤(pán)I/O操作次數(shù)。
一般涉及B+Tree的書(shū)籍和文章都會(huì)提到它廣泛用作外存的索引中，但是并沒(méi)有詳細(xì)講解怎么實(shí)現(xiàn)。本文打算獨(dú)辟蹊徑，基于以前實(shí)現(xiàn)過(guò)的一個(gè)程序，介紹怎么實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單可用的磁盤(pán)B+樹(shù)。
本文對(duì)B+樹(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)就不再贅言。磁盤(pán)中的B+樹(shù)以文件的形式將整體都存放磁盤(pán)當(dāng)中，使用時(shí)只在內(nèi)存中緩存部份結(jié)構(gòu)。在本文中，數(shù)據(jù)塊和結(jié)點(diǎn)這兩個(gè)詞語(yǔ)都代表了B+樹(shù)的一個(gè)結(jié)點(diǎn)。
當(dāng)然本文作者水平有限，如有錯(cuò)誤，還請(qǐng)大家給予指出。
2. 簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)
將B+樹(shù)存放于磁盤(pán)之中，第一步先定自義文件的格式，以便于讀回的時(shí)候可以正確解析文件的數(shù)據(jù)。
2.1 B+樹(shù)文件的格式
B+樹(shù)的結(jié)點(diǎn)在內(nèi)存中使用指針進(jìn)行結(jié)點(diǎn)之間的串聯(lián)，指針值是結(jié)點(diǎn)的第一個(gè)字節(jié)的虛擬內(nèi)存地址。而對(duì)應(yīng)的在磁盤(pán)中可以用所在的數(shù)據(jù)塊的第一個(gè)字節(jié)相對(duì)文件頭部的偏移量來(lái)標(biāo)識(shí)。
索引文件主要分兩個(gè)部份組成：
- 文件頭：描述本文件的信息。
- 數(shù)據(jù)塊：對(duì)應(yīng)于B+樹(shù)各個(gè)結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
2.1.1 文件頭的格式：
typedef struct tag_BTREE_HEADER
{ // base int _magicNum; size_t _orderNum; size_t _nodeNum;
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