【數據庫】索引的優勢和缺點

1. 數據庫索引：

索引就像是書的目錄，是與表或視圖關聯的磁盤上結構，能夠加快從表或視圖中檢索行的速度。索引中包含由表或視圖中的一列或多列生成的鍵。這些鍵存儲在一個結構（BTree）中，使SQL能夠快速有效地查找與鍵值關聯的行。

2. 爲何要創建索引，即索引的優勢：

①  創建索引的列能夠保證行的惟一性，生成惟一的rowId

②  創建索引能夠有效縮短數據的檢索時間

③  創建索引能夠加快表與表之間的鏈接

④  爲用來排序或者是分組的字段添加索引能夠加快分組和排序順序

3. 索引的缺點：

①  建立索引和維護索引須要時間成本，這個成本隨着數據量的增長而加大

②  建立索引和維護索引須要空間成本，每一條索引都要佔據數據庫的物理存儲空間，數據量越大，佔用空間也越大（數據表佔據的是數據庫的數據空間）

③  會下降表的增刪改的效率，由於每次增刪改索引須要進行動態維護，致使時間變長

4. 什麼樣的表跟列要創建索引：

①  總的來講就是數據量大的，常常進行查詢操做的表要創建索引

②  表中字段創建索引應該遵循幾個原則：

1) 越小的數據類型一般更好：越小的數據類型一般在磁盤、內存中都須要更少的空間，處理起來更快。

2) 簡單的數據類型更好：整型數據比起字符，處理開銷更小，由於字符串的比較更復雜，處理起來也更耗時。

3)儘可能避免NULL：應該指定列爲NOT NULL。含有空值的列很難進行查詢優化，由於它們使得索引、索引的統計信息以及比較運算更加複雜。你應該用0、一個特殊的值或者一個空串代替空值。

4) 對非惟一的字段，例如「性別」這種大量重複值的字段，增長索引也沒有什麼意義，因此索引的創建應當更多的選取惟一性更高的字段。

③  表與錶鏈接用於多表聯合查詢的約束條件的字段應當創建索引

④  用於排序的字段能夠添加索引，用於分組的字段應當視狀況看是否須要添加索引。

⑤  添加多列索引的時候，對應的多條件查詢能夠觸發該索引的同時，索引最左側的列的單條件查詢也能夠觸發。

⑥  若是有些表註定只會進行查詢全部，也就不必添加索引，由於查詢所有隻能進行全量搜索即掃描全表。

5. 索引的原理：

索引的原理大體歸納爲以空間換時間，數據庫在未添加索引的時候進行查詢默認的是進行全量搜索，也就是進行全局掃描，有多少條數據就要進行多少次查詢，而後找到相匹配的數據就把他放到結果集中，直到全表掃描完。而創建索引以後，會將創建索引的KEY值放在一個n叉樹上（BTree）。由於B樹的特色就是適合在磁盤等直接存儲設備上組織動態查找表，每次以索引進行條件查詢時，會去樹上根據key值直接進行搜索，次數約爲log總條數，底數爲頁面存儲數，例如一個100萬數據的表，頁面存儲數爲100，那麼有索引的查詢次數爲3次log^1000000₁₀₀，可是全量搜索爲100萬次搜索，這種方式相似於二分法，可是這個是n分法。

索引對增刪改的影響實際數據修改測試：

一個表有字段A、B、C，同時進行插入10000行記錄測試

在沒有建索引時平均完成時間是2.9秒

在對A字段建索引後平均完成時間是6.7秒

在對A字段和B字段建索引後平均完成時間是10.3秒

在對A字段、B字段和C字段都建索引後平均完成時間是11.7秒

從以上測試結果能夠明顯看出索引對數據修改產生的影響