如何利用索引提升性能

在關係數據庫中，表中數據廣泛以無序的狀態存儲在磁盤上，在沒有相應索引時，若要對錶中數據進行查詢，就只能全表檢索，將全部記錄挨個讀取，而後和查詢條件進行比較，顯然，這種方式會致使大量的磁盤 I/O 操做和 CPU 計算，消耗大量的系統時間，所以，創建索引就成了一個必須考慮的選項。

使用 CREATE INDEX [索引名] on 表名 (列名，……) 語句能夠爲表中數據創建最經常使用的鍵值索引，而鍵值索引的實現大都採用 B+ 樹數據結構，它有如下一些性質：

一、 是一棵平衡樹，即從根節點到葉子節點的深度相差不超過 1；

二、 非葉子節點只保存鍵值和指向子節點的指針，不保存數據；

三、 葉子節點保存鍵值、對應記錄的地址及葉子節點的鏈表指針，鏈表中葉子節點是鍵值有序的

但這些性質就必定能保證查詢性能知足用戶的需求嗎？下面，咱們以對銀行帳戶進行時間段查詢爲例，探討索引的性能問題。

爲了方便說明問題，咱們在這裏把 B+ 樹簡化爲 下圖所示的B+ 樹，以帳號和交易日期做爲鍵值，以下圖所示：

 

若是咱們要查詢帳號 A002 從 2000-01-01 到 2000-01-07 的交易流水，數據庫系統會首先要查找帳號爲 A00二、日期不早於 2000-01-01 的鍵值所在的葉子節點，結果是依次讀取索引塊 A、B、C，而後找出索引塊 C 中知足條件的鍵值對應的記錄地址並讀出記錄返回，若索引塊 C 中最後一個日期早於或等於 2001-01-07，則能夠根據葉子節點的鏈表直接讀取索引列 D，以此類推，直到某個索引塊的某個日期比 2001-01-07 大爲止。

觀察上述過程，咱們發現 2000-01-01 對應的記錄在數據頁 1，2000-01-02 和 2000-01-03 對應的記錄在數據頁 2，2000-01-04 對應的記錄則在數據頁 3，4 條記錄須要讀取 3 個數據頁，極端狀況下甚至任意一條記錄都在不一樣的數據頁，而此時若是數據區中記錄已按鍵值序存儲則能夠顯著減小磁盤 IO。更進一步，若是記錄數據直接保存在葉子節點，則能夠減小查詢過程當中索引頁與數據頁之間的跳讀，這對於機械硬盤的性能影響尤甚。

這些問題對於集算器的組表來講，能夠很是輕鬆地獲得解決。

咱們仍是以股票交易數據爲例講解組表的使用。

	A
1	=file("d:/test/stktrade.ctx")
2	=A1.create@r(#sid,#tdate,open,close,volume)
3	=connect("mysql")
4	=A3.cursor("select   * from stktrade order by sid,tdate")
5	=A2.append(A4)
6	=A3.close()
7	=A2.index(idx1;sid,tdate)

A2: 建立數據結構爲 (sid,tdate,open,close,volume) 的組表，且指定 sid 和 tdate 爲鍵，@r 指定數據按行存儲

A5: 將按 sid 和 tdate 有序的數據追加到組表中

A6: 以 sid 和 tdate 爲鍵值創建索引 idx1

	A
1	=file("d:/test/stktrade.ctx").create()
2	=A1.icursor(sid=="600036"   && tdate>=date("2018-01-01") &&   tdate<=date("2018-01-10"),idx1)
3	=A2.fetch()

A1: 讀取組表

A2: 定義根據索引 idx1 查詢數據的遊標

A3: 取出遊標中的數據

   在創建索引 idx1 時，也能夠將所需的數據都儲存在索引裏，譬如要將 open、close、volume 這 3 列也儲存在索引 idx1 裏，只需將前面表格裏的A2.index(idx1;sid,tdate)改成A1.index(idx1; sid,tdate; open,close,volume)便可，這樣查詢時就能夠不讀數據文件、只讀取索引文件，使查詢速度更快。