文档章节

数据库索引的原理

fengsehng
 fengsehng
发布于 2016/11/09 09:12
字数 1794
阅读 1
收藏 0
点赞 0
评论 0

介绍:

索引是对数据库表中一个或多个列(例如,employee 表的姓名 (name) 列)的值进行排序的结构。如果想按特定职员的姓来查找他或她,则与在表中搜索所有的行相比,索引有助于更快地获取信息。

例如这样一个查询:select * from table1 where id=10000。如果没有索引,必须遍历整个表,直到ID等于10000的这一行被找到为止;有了索引之后(必须是在ID这一列上建立的索引),即可在索引中查找。由于索引是经过某种算法优化过的,因而查找次数要少的多。可见,索引是用来定位的。

分类:

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。

主键索引

数据库表经常有一列或多列组合,其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。

聚集索引

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。
如果某索引不是聚集索引,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。

优缺点:

优点:

创建索引可以大大提高系统的性能。

第一,通过创建唯一性索引,可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。

第二,可以大大加快数据的检索速度,这也是创建索引的最主要的原因。

第三,可以加速表和表之间的连接,特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。

第四,在使用分组和排序子句进行数据检索时,同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。

第五,通过使用索引,可以在查询的过程中,使用优化隐藏器,提高系统的性能。

缺点:

建立索引的目的是加快对表中记录的查找或排序。为表设置索引要付出代价的

一是增加了数据库的存储空间。

二是在插入和修改数据时要花费较多的时间(因为索引也要随之变动)。数据库索引就是为了提高表的搜索效率而对某些字段中的值建立的目录 。

使用场景:

在作为主键的列上,强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构;

1.在经常用在连接的列上,这些列主要是一些外键,可以加快连接的速度;在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引,因为索引已经排序,其指定的范围是连续的;

2.在经常需要排序的列上创建索引,因为索引已经排序,这样查询可以利用索引的排序,加快排序查询时间;

3.在经常使用在WHERE子句中的列上面创建索引,加快条件的判断速度。

同样,对于有些列不应该创建索引。一般来说,不应该创建索引的这些列具有下列特点:

第一,对于那些在查询中很少使用或者参考的列不应该创建索引。这是因为,既然这些列很少使用到,因此有索引或者无索引,并不能提高查询速度。相反,由于增加了索引,反而降低了系统的维护速度和增大了空间需求。

第二,对于那些只有很少数据值的列也不应该增加索引。这是因为,由于这些列的取值很少,例如人事表的性别列,在查询的结果中,结果集的数据行占了表中数据行的很大比例,即需要在表中搜索的数据行的比例很大。增加索引,并不能明显加快检索速度。

第三,对于那些定义为text, image和bit数据类型的列不应该增加索引。这是因为,这些列的数据量要么相当大,要么取值很少,不利于使用索引。

第四,当修改性能远远大于检索性能时,不应该创建索引。这是因为,修改性能和检索性能是互相矛盾的。当增加索引时,会提高检索性能,但是会降低修改性能。当减少索引时,会提高修改性能,降低检索性能。因此,当修改操作远远多于检索操作时,不应该创建索引。

技术原理:

数据库索引,是数据库管理系统中一个排序的数据结构,以协助快速查询、更新数据库表中数据。

索引的实现通常使用B树及其变种B+树。

关于B+,B-树,以及搜索树的原理,看我之前相关的博客,链接如下:

B-树,B+树,B*树详解

数据结构-红黑树详解

数据结构-自平衡二叉查找树(AVL)详解

在数据之外,数据库系统还维护着满足特定查找算法的数据结构,这些数据结构以某种方式引用(指向)数据,这样就可以在这些数据结构上实现高级查找算法。这种数据结构,就是索引。

这里写图片描述

总结:

上图展示了一种可能的索引方式。左边是数据表,一共有两列七条记录,最左边的是数据记录的物理地址(注意逻辑上相邻的记录在磁盘上也并不是一定物理相邻的)。为了加快Col2的查找,可以维护一个右边所示的二叉查找树,每个节点分别包含索引键值和一个指向对应数据记录物理地址的指针,这样就可以运用二叉查找在O(log2n)的复杂度内获取到相应数据。

我的微信二维码如下,欢迎交流讨论

这里写图片描述

欢迎关注《IT面试题汇总》微信订阅号。每天推送经典面试题和面试心得技巧,都是干货!

微信订阅号二维码如下:

这里写图片描述

参考:
http://baike.baidu.com/view/2079871.htm
http://blog.csdn.net/kennyrose/article/details/7532032

© 著作权归作者所有

共有 人打赏支持
fengsehng
粉丝 4
博文 284
码字总数 214494
作品 0
朝阳
程序员
T-SQL查询进阶--理解SQL Server中索引的概念,原理以及其他

简介 在SQL Server中,索引是一种增强式的存在,这意味着,即使没有索引,SQL Server仍然可以实现应有的功能。但索引可以在大多数情况下大大提升查询性能,在OLAP中尤其明显.要完全理解索引的...

Zhao-Qian ⋅ 2012/08/20 ⋅ 0

MySQL索引与Index Condition Pushdown

大约在两年前,我写了一篇关于MySQL索引的文章。最近有同学在文章的评论中对文章的内容提出质疑,质疑主要集中在联合索引的使用方式上。在那篇文章中,我说明联合索引是将各个索引字段做字符...

whc20011 ⋅ 2016/11/02 ⋅ 0

海量数据处理之数据库索引

前言:本文第一部分讨论数据库的索引及其优化,主要以sql server为例,第二部分我们从Mysql讨论它背后的数据结构和算法原理。 第一部分,数据库索引及其优化 一,什么是索引   数据库索引好...

城固如春 ⋅ 2016/10/17 ⋅ 0

PHPer、Laravel常见面试题及答案

最近社区里面有一篇文章引起了最多程序猿的关注,分享一下 Laravel、PHPer 面试可能会遇到的问题,看评论区不少小伙伴们被难倒,对于一些问题同样难倒了我(其实有很多啦),趁着周末有空,又...

angkee ⋅ 2017/09/24 ⋅ 0

读《面向程序员的数据库访问性能优化法则》

刚刚看了一下2014年中国数据库技术大会(DTCC)PPT,网易杭州研究院的一位同学介绍了一下数据库的优化与调优。 网易的Mysql优化做的很好,而且还写了本书和大家分享这些经验《深入浅出MySQL...

ifeixiang ⋅ 2015/01/04 ⋅ 0

PHPer面试指南-MySQL 篇

本书的 GitHub 地址:https://github.com/todayqq/PHPerInterviewGuide 什么是索引,作用是什么?常见索引类型有那些?Mysql 建立索引的原则? 索引是一种特殊的文件,它们包含着对数据表里所...

angkee ⋅ 01/24 ⋅ 0

PostgreSQL 多查询条件,多个索引的选择算法与问题诊断方法

标签 PostgreSQL , 多列条件 , 多索引 , 单列索引 , 复合索引 , 联合索引 , 优化器 , 评估 , 行评估 , 成本 背景 当一个SQL中涉及多个条件,并且多个条件有多种索引可选时,数据库优化器是如...

德哥 ⋅ 04/18 ⋅ 0

微服务化的数据库设计与读写分离

本文由 网易云 发布 作者:刘超,网易云解决方案架构师 数据库永远是应用最关键的一环,同时越到高并发阶段,数据库往往成为瓶颈,如果数据库表和索引不在一开始就进行良好的设计,则后期数据...

wangyiyungw ⋅ 05/15 ⋅ 0

浅谈MySQL索引背后的数据结构及算法

摘要 本文以MySQL数据库为研究对象,讨论与数据库索引相关的一些话题。特别需要说明的是,MySQL支持诸多存储引擎,而各种存储引擎对索引的支持也各不相同,因此MySQL数据库支持多种索引类型,...

凯文加内特 ⋅ 2014/01/11 ⋅ 0

技术问题纪录1

Spring Bean的生命周期 Spring AOP的定义与原理,运行时增强还是编译时增强 Spring bean后处理器与容器后处理器 Spring事务传播行为 Spring 事务编程式事务处理 HashMap,TreeMap,Hashtable,...

yanjilin ⋅ 2016/12/05 ⋅ 0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

Sqoop

1.Sqoop: 《=》 SQL to Hadoop 背景 1)场景:数据在RDBMS中,我们如何使用Hive或者Hadoop来进行数据分析呢? 1) RDBMS ==> Hadoop(广义) 2) Hadoop ==> RDBMS 2)原来可以通过MapReduce I...

GordonNemo ⋅ 12分钟前 ⋅ 0

全量构建和增量构建的区别

1.全量构建每次更新时都需要更新整个数据集,增量构建只对需要更新的时间范围进行更新,所以计算量会较小。 2.全量构建查询时不需要合并不同Segment,增量构建查询时需要合并不同Segment的结...

无精疯 ⋅ 22分钟前 ⋅ 0

如何将S/4HANA系统存储的图片文件用Java程序保存到本地

我在S/4HANA的事务码MM02里为Material维护图片文件作为附件: 通过如下简单的ABAP代码即可将图片文件的二进制内容读取出来: REPORT zgos_api.DATA ls_appl_object TYPE gos_s_obj.DA...

JerryWang_SAP ⋅ 40分钟前 ⋅ 0

云计算的选择悖论如何对待?

导读 人们都希望在工作和生活中有所选择。但心理学家的调查研究表明,在多种选项中进行选择并不一定会使人们更快乐,甚至不会产生更好的决策。心理学家Barry Schwartz称之为“选择悖论”。云...

问题终结者 ⋅ 48分钟前 ⋅ 0

637. Average of Levels in Binary Tree - LeetCode

Question 637. Average of Levels in Binary Tree Solution 思路:定义一个map,层数作为key,value保存每层的元素个数和所有元素的和,遍历这个树,把map里面填值,遍历结束后,再遍历这个map,把每...

yysue ⋅ 今天 ⋅ 0

IDEA配置和使用

版本控制 svn IDEA版本控制工具不能使用 VCS-->Enable Version Control Integration File-->Settings-->Plugins 搜索Subversion,勾选SVN和Git插件 删除.idea文件夹重新生成项目 安装SVN客户......

bithup ⋅ 今天 ⋅ 0

PE格式第三讲扩展,VA,RVA,FA的概念

作者:IBinary 出处:http://www.cnblogs.com/iBinary/ 版权所有,欢迎保留原文链接进行转载:) 一丶VA概念 VA (virtual Address) 虚拟地址的意思 ,比如随便打开一个PE,找下它的虚拟地址 这边...

simpower ⋅ 今天 ⋅ 0

180623-SpringBoot之logback配置文件

SpringBoot配置logback 项目的日志配置属于比较常见的case了,之前接触和使用的都是Spring结合xml的方式,引入几个依赖,然后写个 logback.xml 配置文件即可,那么在SpringBoot中可以怎么做?...

小灰灰Blog ⋅ 今天 ⋅ 0

冒泡排序

原理:比较两个相邻的元素,将值大的元素交换至右端。 思路:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。即在第一趟:首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第...

人觉非常君 ⋅ 今天 ⋅ 0

Vagrant setup

安装软件 brew cask install virtualboxbrew cask install vagrant 创建project mkdir -p mst/vmcd mst/vmvagrant init hashicorp/precise64vagrant up hashicorp/precise64是一个box......

遥借东风 ⋅ 今天 ⋅ 0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

返回顶部
顶部