資料庫索引，資料庫索引原理

資料庫索引，資料庫索引原理
當遇到一個新的知識時，可以通過what-why-how的方式去學習它，下面就通過這種方式去學習下資料庫索引。什麼是資料庫索引？
定義1：索引是對資料庫表中一列或多列的值進行排序的一種結構，使用索引可快速存取資料庫表中的特定資訊。定義2：索引是與表或視圖關聯的磁碟上結構，可以加快從表或視圖中檢索行的速度。索引包含由表或視圖中的一列或多列產生的鍵。這些鍵儲存在一個結構（B 樹）中。
為什麼要使用資料庫索引？優點：1.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。 
2.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。 
3.可以加速表和表之間的串連，特別是在實現資料的參考完整性方面特別有意義。 4.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。 
5.通過使用索引，可以在查詢的過程中，使用最佳化隱藏器，提高系統的效能。
當然，索引也是有缺點的：1.建立索引和維護索引要耗費時間，這種時間隨著資料量的增加而增加。
2. 除了資料表占資料空間之外，每一個索引還要佔一定的物理空間，如果要建立聚簇索引，需要的空間就會更大。
3. 當對錶中的資料進行增加、刪除和修改的時候，索引也要動態維護，這樣就降低了資料的維護速度。
怎麼使用資料庫索引？以mysql為例。普通索引：

方式一：

CREATE INDEX 索引名 ON 表名(欄位名); 

方式二：

CREATE TABLE 表名( 欄位 資料類型,欄位 資料類型,INDEX [indexName] (欄位名) );  

刪除索引：

DROP INDEX [索引名] ON 表名;  

唯一索引：它與前面的普通索引類似，不同的就是：MySQL資料庫索引列的值必須唯一，但允許有空值。如果是複合式索引，則列值的組合必須唯一。它有以下幾種建立方式：
方式一：

CREATE UNIQUE INDEX 索引名 ON 表名(欄位名); 

方式二：

CREATE TABLE 表名( 欄位 資料類型,欄位 資料類型,UNIQUE INDEX [indexName] (欄位名) );  

主鍵索引:它是一種 特殊的唯一索引，不允許有空值。一般是在建表的時候同時建立主鍵索引,比如：

CREATE TABLE mytable( ID INT NOT NULL, username VARCHAR(16) NOT NULL, PRIMARY KEY(ID) );  

複合式索引：即一個索引包含多個列。 注意：索引是建立在資料庫表中的某些列的上面。在建立索引的時候，應該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：1. 在經常需要搜尋的列上，可以加快搜尋的速度；2. 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；3.在經常用在串連的列上，這些列主要是一些外鍵，可以加快串連的速度；4.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；
5.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；6. 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：1. 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。2. 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。3. 對於那些定義為text, image和bit資料類型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,不利於使用索引。4. 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，當修改操作遠遠多於檢索操作時，不應該建立索引。

什是索引？索引類型有幾種，各有什特點？

索引是對資料庫表中一列或多列的值進行排序的一種結構，例如 employee 表的姓（name）列。如果要按姓尋找特定職員，與必須搜尋表中的所有行相比，索引會協助您更快地獲得該資訊。
索引是一個單獨的、物理的資料庫結構，它是某個表中一列或若干列值的集合和相應的指向表中物理標識這些值的資料頁的邏輯指標清單。 索引提供指向儲存在表的指定列中的資料值的指標，然後根據您指定的排序次序對這些指標排序。資料庫使用索引的方式與您使用書籍中的索引的方式很相似：它搜尋索引以找到特定值，然後順指標找到包含該值的行。 在資料庫圖表中，您可以在選定表的“索引/鍵”屬性頁面中建立、編輯或刪除每個索引類型。當儲存索引所附加到的表，或儲存該表所在的關係圖時，索引將儲存在資料庫中。
可以基於資料庫表中的單列或多列建立索引。多列索引使您可以區分其中一列可能有相同值的行。 如果經常同時搜尋兩列或多列或按兩列或多列排序時，索引也很有協助。例如，如果經常在同一查詢中為姓和名兩列設定判據，那麼在這兩列上建立多列索引將很有意義。 確定索引的有效性： 檢查查詢的 WHERE 和 JOIN 子句。在任一子句中包括的每一列都是索引可以選擇的對象。 對新索引進行實驗以檢查它對執行查詢效能的影響。 考慮已在表上建立的索引數量。最好避免在單個表上有很多索引。 檢查已在表上建立的索引的定義。最好避免包含共用列的重疊索引。 檢查某列中唯一資料值的數量，並將該數量與表中的行數進行比較。比較的結果就是該列的可選擇性，這有助於確定該列是否適合建立索引，如果適合，確定索引的類型。

建立索引的優點：
1.大大加快資料的檢索速度;
2.建立唯一性索引，保證資料庫表中每一行資料的唯一性;
3.加速表和表之間的串連;
4.在使用分組和排序子句進行資料檢索時，可以顯著減少查詢中分組和排序的時間。

索引類型：
根據資料庫的功能，可以在資料庫設計器中建立四種索引：唯一索引、非唯一索引、主鍵索引和叢集索引。 儘管唯一索引有助於定位資訊，但為獲得最佳效能結果，建議改用主鍵或唯一約束。

唯一索引：
唯一索引是不允許其中任何兩行具有相同索引值的索引。 當現有資料中存在重複的索引值時，大多數資料庫不允許將新建立的唯一索引與表一起儲存。資料庫還可能防止添加將在表中建立重複索引值的新資料。例如，如果在 employee 表中職員的姓 (lname) 上建立了唯一索引，則任何兩個員工都不能同姓。

非唯一索引：
非唯一索引是相對唯一索引，允許其中任何兩行具有相同索引值的索引。 當現有資料中存在重複的索引值時，資料庫是允許將新建立的索引與表一起儲存。這時資料庫不能防止添加將在表中建立重複索引值的新資料。

主鍵索引：
資料庫表經常有一列或列組合，其值唯一標識表中的每一行。該列稱為表的主鍵。 在資料庫圖表中為表定義主鍵將自動建立主鍵索引，主鍵索引是唯一索引的特定類型。該索引要求主鍵中的每個值都唯一。當在查詢中使用主鍵索引時，它還允許對資料的快速存取。

叢集索引（也叫聚簇索引）：
在叢集索引中，表中行的物理順序與索引值的邏輯（索引）順序相同。一個表只能包含一個叢集索引。 如果某索引不是叢集索引，則表中行的物理順序與索引值的邏輯順序不匹配。與非叢集索引相比，叢集索引通常提供更快的資料訪問速度。...餘下全文>>
 
什是索引？索引類型有幾種，各有什特點？

索引是對資料庫表中一列或多列的值進行排序的一種結構，例如 employee 表的姓（name）列。如果要按姓尋找特定職員，與必須搜尋表中的所有行相比，索引會協助您更快地獲得該資訊。
索引是一個單獨的、物理的資料庫結構，它是某個表中一列或若干列值的集合和相應的指向表中物理標識這些值的資料頁的邏輯指標清單。 索引提供指向儲存在表的指定列中的資料值的指標，然後根據您指定的排序次序對這些指標排序。資料庫使用索引的方式與您使用書籍中的索引的方式很相似：它搜尋索引以找到特定值，然後順指標找到包含該值的行。 在資料庫圖表中，您可以在選定表的“索引/鍵”屬性頁面中建立、編輯或刪除每個索引類型。當儲存索引所附加到的表，或儲存該表所在的關係圖時，索引將儲存在資料庫中。
可以基於資料庫表中的單列或多列建立索引。多列索引使您可以區分其中一列可能有相同值的行。 如果經常同時搜尋兩列或多列或按兩列或多列排序時，索引也很有協助。例如，如果經常在同一查詢中為姓和名兩列設定判據，那麼在這兩列上建立多列索引將很有意義。 確定索引的有效性： 檢查查詢的 WHERE 和 JOIN 子句。在任一子句中包括的每一列都是索引可以選擇的對象。 對新索引進行實驗以檢查它對執行查詢效能的影響。 考慮已在表上建立的索引數量。最好避免在單個表上有很多索引。 檢查已在表上建立的索引的定義。最好避免包含共用列的重疊索引。 檢查某列中唯一資料值的數量，並將該數量與表中的行數進行比較。比較的結果就是該列的可選擇性，這有助於確定該列是否適合建立索引，如果適合，確定索引的類型。

建立索引的優點：
1.大大加快資料的檢索速度;
2.建立唯一性索引，保證資料庫表中每一行資料的唯一性;
3.加速表和表之間的串連;
4.在使用分組和排序子句進行資料檢索時，可以顯著減少查詢中分組和排序的時間。

索引類型：
根據資料庫的功能，可以在資料庫設計器中建立四種索引：唯一索引、非唯一索引、主鍵索引和叢集索引。 儘管唯一索引有助於定位資訊，但為獲得最佳效能結果，建議改用主鍵或唯一約束。

唯一索引：
唯一索引是不允許其中任何兩行具有相同索引值的索引。 當現有資料中存在重複的索引值時，大多數資料庫不允許將新建立的唯一索引與表一起儲存。資料庫還可能防止添加將在表中建立重複索引值的新資料。例如，如果在 employee 表中職員的姓 (lname) 上建立了唯一索引，則任何兩個員工都不能同姓。

非唯一索引：
非唯一索引是相對唯一索引，允許其中任何兩行具有相同索引值的索引。 當現有資料中存在重複的索引值時，資料庫是允許將新建立的索引與表一起儲存。這時資料庫不能防止添加將在表中建立重複索引值的新資料。

主鍵索引：
資料庫表經常有一列或列組合，其值唯一標識表中的每一行。該列稱為表的主鍵。 在資料庫圖表中為表定義主鍵將自動建立主鍵索引，主鍵索引是唯一索引的特定類型。該索引要求主鍵中的每個值都唯一。當在查詢中使用主鍵索引時，它還允許對資料的快速存取。

叢集索引（也叫聚簇索引）：
在叢集索引中，表中行的物理順序與索引值的邏輯（索引）順序相同。一個表只能包含一個叢集索引。 如果某索引不是叢集索引，則表中行的物理順序與索引值的邏輯順序不匹配。與非叢集索引相比，叢集索引通常提供更快的資料訪問速度。...餘下全文>>