随着5G高速移动网络技术的普及,移动终端的大规模使用使得数据量爆炸式增长,应用对系统的数据存储规模和访问性能提出了更高的要求。新型非易失性存储器（Non-volatile Memory,NVM）的出现为高效存储和修改基于树结构的索引提供了新的机遇,但由于传统树结构对节点内条目会进行大量迁移,产生的写入开销会导致严重的性能下降与NVM寿命损耗,传统的树索引结构因而无法充分利用NVM的特性。诸如NV-Tree之类的改进方案通过仅将叶子节点保留在NVM中,以减少NVM写入次数,然而,NV-Tree频繁地进行上层节点重建操作会造成较大的内存消耗和管理开销。针对以上问题,本文提出了一种混合存储架构下基于B+树的非易失性高效索引结构,称之为木偶树（Marionette Tree,MT-Tree）。其主要目的是最小化内存开销,降低内存资源的使用,并且减少NVM磨损,提高NVM使用寿命。本文的主要贡献如下:第一,为了减少索引结构的数据一致性开销和NVM的写入次数,本文采用了混合存储架构,包括离散存储在DRAM中的非叶子节点和存储非叶子节点指针的影子数组,以及持久化在NVM上的叶子节点。这样的混合存储架构不仅可以提升MT-Tree的性能,还能显著减少NVM的写入次数,提高NVM使用寿命。第二,本文设计了一个延迟分裂机制,用来进一步优化MT-Tree的性能并最小化影子数组的管理开销。该方案通过迁移父叶子节点（叶子节点的父节点）中的键值对,延迟非叶子节点的分裂,从而减少影子数组的修改和重建次数。第三,针对基于NVM的数据一致性问题,本文为MT-Tree的各基本操作设计了数据一致性机制,并提出了索引结构在运行过程中出现不一致性状态时相应的恢复机制。最后,本文实现了MT-Tree的原型结构并在配有Linux系统的工作站中进行实验验证。同时利用YCSB工作负载进行了性能实验、内存开销和磨损程度实验。实验对比对象为典型的基于NVM的索引结构NV-Tree及FAST+FAIR。实验结果表明,MT-Tree在操作上的性能要比NV-Tree和FAST+FAIR更好。此外,MT-Tree的峰值内存开销仅为NV-Tree的0.3%,NV-Tree和FAST+FAIR的最大NVM写入次数分别是MT-Tree的17.1倍和258.48倍。