資料庫檔案儲存都是以磁碟檔案儲存在系統中的，這也是資料庫能持久化儲存資料的原因。
從資料庫讀取資料，先暫且不考慮從快取中讀取資料的情況，那就是從磁碟檔案中讀取資料的，我們知道從磁碟檔案中讀取資料是比較耗時的，資料庫的select操作的時間，取決於執行磁碟io的次數，因此儘量減少磁碟io就可以顯著的提公升資料的查詢速度。
有哪些因素可以減少磁碟io呢，這首先得將了解一下磁碟io與預讀。
磁碟讀取依靠的是機械運動，分為尋道時間、旋轉延遲、傳輸時間三個部分，這三個部分耗時相加就是一次磁碟io的時間，大概9ms左右。這個成本是訪問記憶體的十萬倍左右；正是由於磁碟io是非常昂貴的操作，所以計算機作業系統對此做了優化：預讀；每一次io時，不僅僅把當前磁碟位址的資料載入到記憶體，同時也把相鄰資料也載入到記憶體緩衝區中。因為區域性預讀原理說明：當訪問乙個位址資料的時候，與其相鄰的資料很快也會被訪問到。每次磁碟io讀取的資料我們稱之為一頁（page）。一頁的大小與作業系統有關，一般為4k或者8k。這也就意味著讀取一頁內資料的時候，實際上發生了一次磁碟io。
正因為有了磁碟io預讀機制，所以才有了減少磁碟io的可能，因為一次磁碟io操作，可以查詢到物理儲存中相鄰的一大片資料。
綜述所述，為了減少效能消耗，資料庫索引採用的結構需要盡可能的減少磁碟io操作。首先我們來了解一下什麼是索引、索引有什麼作用。
索引是幫助資料高效查詢資料的一種資料結構，它包含乙個表中某些列的值以及記錄對應的位址，並且把這些值儲存在乙個資料結構中。常用的索引有b樹和b+樹。
打個比方，比如我們查詢select * from user where username=『xiaoming』；如果沒有索引的是不是需要全表掃瞄。然而，當我們新增索引之後，只需根據』xiaoming』這個關鍵字來找到對應的對映（也就是找到對應的位址）。
鍊錶的查詢速度是o(n)，每次查詢都要從煉表頭開始查詢，如何索引值在最末尾，那全部都訪問了，是不是磁碟io次數為n，非常耗效能。
資料的查詢速度最快，但是採用陣列會遇到如下幾個問題：1、採用陣列的話，其他操作如delete、update、insert就不合適了；2、另外乙個原因：索引是存在於磁碟中，當索引非常大的時候，達到幾個g的時候，無法一次載入到記憶體中。
平衡二叉樹的時間複雜度為o(logn)，查詢速度最快（資料除外，資料侷限性，不能做比較）且比較次數較少。然而，資料庫索引不用平衡二叉樹。就在於b樹結構，減少了磁碟io的預讀次數。
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