資料庫索引原理詳解

2021-08-06 01:18:42 字數 1371 閱讀 4787

一、使用索引的好處

建立索引可以大大提高系統的效能。第一,通過建立唯一性索引,可以保證資料庫表中每一行資料的唯一性。第二,可以大大加快資料的檢索速度,這也是建立索引的最主要的原因。第三,可以加速表和表之間的連線,特別是在實現資料的參考完整性方面特別有意義。第四,在使用分組和排序子句進行資料檢索時,同樣可以顯著減少查詢中分組和排序的時間。第五,通過使用索引,可以在查詢的過程中,使用優化隱藏器,提高系統的效能。

二、索引的原理

資料在磁碟上是以塊的形式儲存的。為確保對磁碟操作的原子性,訪問資料的時候會一併訪問所有資料塊。磁碟上的這些資料塊與鍊錶類似,即它們都包含乙個資料段和乙個指標,指標指向下乙個節點(資料塊)的記憶體位址,而且它們都不需要連續儲存(即邏輯上相鄰的資料塊在物理上可以相隔很遠)。

鑑於很多記錄只能做到按乙個字段排序,所以要查詢某個未經排序的字段,就需要使用線性查詢,即要訪問n/2個資料塊,其中n指的是乙個表所涵蓋的所有資料塊。如果該欄位是非鍵欄位(也就是說,不包含唯一值),那麼就要搜尋整個表空間,即要訪問全部n個資料塊。

然而,對於經過排序的字段,可以使用二分查詢,因此只要訪問log2 n個資料塊。同樣,對於已經排過序的非鍵字段,只要找到更大的值,也就不用再搜尋表中的其他資料塊了。這樣一來,效能就會有實質性的提公升。

三、什麼時候建索引

索引是建立在資料庫表中的某些列的上面。因此,在建立索引的時候,應該仔細考慮在哪些列上可以建立索引,在哪些列上不能建立索引。一般來說,應該在這些列上建立索引,例如:在經常需要搜尋的列上,可以加快搜尋的速度;在作為主鍵的列上,強制該列的唯一性和組織表中資料的排列結構;在經常用在連線的列上,這些列主要是一些外來鍵,可以加快連線的速度;在經常需要根據範圍進行搜尋的列上建立索引,因為索引已經排序,其指定的範圍是連續的;在經常需要排序的列上建立索引,因為索引已經排序,這樣查詢可以利用索引的排序,加快排序查詢時間;在經常使用在where子句中的列上面建立索引,加快條件的判斷速度。

同樣,對於有些列不應該建立索引。一般來說,不應該建立索引的的這些列具有下列特點:第一,對於那些在查詢中很少使用或者參考的列不應該建立索引。這是因為,既然這些列很少使用到,因此有索引或者無索引,並不能提高查詢速度。相反,由於增加了索引,反而降低了系統的維護速度和增大了空間需求。第二,對於那些只有很少資料值的列也不應該增加索引。這是因為,由於這些列的取值很少,例如人事表的性別列,在查詢的結果中,結果集的資料行佔了表中資料行的很大比例,即需要在表中搜尋的資料行的比例很大。增加索引,並不能明顯加快檢索速度。第三,對於那些定義為text, image和bit資料型別的列不應該增加索引。這是因為,這些列的資料量要麼相當大,要麼取值很少。第四,當修改效能遠遠大於檢索效能時,不應該建立索引。這是因為,修改效能和檢索效能是互相矛盾的。當增加索引時,會提高檢索效能,但是會降低修改效能。當減少索引時,會提高修改效能,降低檢索效能。因此,當修改效能遠遠大於檢索效能時,不應該建立索引。

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