数据库索引初探

今天我们来探讨一下数据库索引的问题。

做开发这么久,从来没有好好研究一下数据库索引的概念,对它的感觉一直模模糊糊的,不知道具体能干什么,有什么作用及它的工作原理。

首先来了解一下它的概念吧!

在关系数据库中,索引是一种单独的、物理的对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种存储结构,它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。这个是官网给出的概念,可能不好理解,说的通俗点就是索引好比图书的目录,方便我们快速定位找到需要的内容。

当表中有大量记录时,若要对表进行查询,第一种搜索信息方式是全表搜索,是将所有记录一一取出,和查询条件进行一一对比,然后返回满足条件的记录,这样做会消耗大量数据库系统时间,并造成大量磁盘I/O操作,俗语就是锁全表,批量操作的话严重影响效率;第二种就是在表中建立索引,然后在索引中找到符合查询条件的索引值,最后通过保存在索引中的ROWID(相当于页码)快速找到表中对应的记录。

当表中有大量数据的时候,在关系数据库中,索引是必要的,没有索引,要想得到一个结果要等好几个小时、好几天,而不是几秒钟。

然后看看它的作用

在数据库系统中建立索引主要有以下作用:
(1)快速取数据;
(2)保证数据记录的唯一性;
(3)实现表与表之间的参照完整性;
(4)在使用ORDER by、group by子句进行数据检索时,利用索引可以减少排序和分组的时间。
作用就是它的优点,反之它还是有缺点的
1.索引需要占物理空间。
2.当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候,索引也要动态的维护,降低了数据的维护速度。
可见,不是所有表中都可以创建索引的,它也是有缺点,需要量力而行(简单总结数据库数量级很大而且查询很多时可以创建索引,后续这里可以继续补充)
下边我们来了解一下索引的类型
根据数据库的功能,可以在数据库设计器中创建四种索引:普通索引、唯一索引、主键索引和 聚集索引。
普通索引
最基本的索引类型,没有唯一性之类的限制。普通索引可以通过以下几种方式创建:
创建索引,例如CREATE INDEX <索引的名字> ON tablename (列的列表);
修改表,例如ALTER TABLE tablename ADD INDEX [索引的名字] (列的列表);
创建表的时候指定索引,例如CREATE TABLE tablename ( [...], INDEX [索引的名字] (列的列表) );
 
唯一索引

唯一索引是不允许其中任何两行具有相同索引值的索引。

当现有数据中存在重复的键值时,大多数数据库不允许将新创建的唯一索引与表一起保存。数据库还可能防止添加将在表中创建重复键值的新数据。例如,如果在 employee 表中职员的姓 (lname) 上创建了唯一索引,则任何两个员工都不能同姓。
对某个列建立UNIQUE索引后,插入新纪录时,数据库管理系统会自动检查新纪录在该列上是否取了重复值,在CREATE TABLE 命令中的UNIQE约束将隐式创建UNIQUE索引。
创建唯一索引的几种方式:
创建索引,例如CREATE UNIQUE INDEX <索引的名字> ON tablename (列的列表);
修改表,例如ALTER TABLE tablename ADD UNIQUE [索引的名字] (列的列表); ;
创建表的时候指定索引,例如CREATE TABLE tablename ( [...], UNIQUE [索引的名字] (列的列表) );

主键索引

简称为主索引,数据库表中一列或列组合(字段)的值唯一标识表中的每一行。该列称为表的主键。
在数据库关系图中为表定义主键将自动创建主键索引,主键索引是唯一索引的特定类型。该索引要求主键中的每个值都唯一。当在查询中使用主键索引时,它还允许对数据的快速访问。
提示尽管唯一索引有助于定位信息,但为获得最佳性能结果,建议改用主键索引
候选索引
与主索引一样要求字段值的唯一性,并决定了处理记录的顺序。在数据库和自由表中,可以为每个表建立多个候选索引。
聚集索引
也称为聚簇索引,在聚集索引中,表中行的物理顺序与键值的逻辑(索引)顺序相同。一个表只能包含一个聚集索引, 即如果存在聚集索引,就不能再指定CLUSTERED 关键字。
索引不是聚集索引,则表中行的物理顺序与键值的逻辑顺序不匹配。与非聚集索引相比,聚集索引通常提供更快的数据访问速度。聚集索引更适用于对很少对基表进行增删改操作的情况。
如果在表中创建了主键约束,SQL Server将自动为其产生唯一性约束。在创建主键约束时,指定了CLUSTERED关键字或干脆没有制定该关键字,SQL Sever将会自动为表生成唯一聚集索引。

非聚集索引

也叫非簇索引,在非聚集索引中,数据库表中记录的物理顺序与索引顺序可以不相同。一个表中只能有一个聚集索引,但表中的每一列都可以有自己的非聚集索引。如果在表中创建了主键约束,SQL Server将自动为其产生唯一性约束。在创建主键约束时,如果制定NONCLUSTERED关键字,则将为表产生唯一聚集索引。
最后我们来看一下它的原理
后续完善  原理还没搞明白
 
原文地址:https://www.cnblogs.com/boboxing/p/7054691.html