什么是数据库索引，索引有什么作用

数据库索引是为了增加查询速度而对表字段附加的一种标识。见过很多人机械的理解索引的概念，认为增加索引只有好处没有坏处。这里想把之前的索引学习笔记总结一下：

首先明白为什么索引会增加速度，DB在执行一条Sql语句的时候，默认的方式是根据搜索条件进行全表扫描，遇到匹配条件的就加入搜索结果集合。如果我们对某一字段增加索引，查询时就会先去索引列表中一次定位到特定值的行数，大大减少遍历匹配的行数，所以能明显增加查询的速度。那么在任何时候都应该加索引么？这里有几个反例：1、如果每次都需要取到所有表记录，无论如何都必须进行全表扫描了，那么是否加索引也没有意义了。2、对非唯一的字段，例如“性别”这种大量重复值的字段，增加索引也没有什么意义。3、对于记录比较少的表，增加索引不会带来速度的优化反而浪费了存储空间，因为索引是需要存储空间的，而且有个致命缺点是对于update/insert/delete的每次执行，字段的索引都必须重新计算更新。

那么在什么时候适合加上索引呢？我们看一个Mysql手册中举的例子，这里有一条sql语句：

SELECT c.companyID, c.companyName FROM Companies c, User u WHERE c.companyID = u.fk_companyID AND c.numEmployees >= 0 AND c.companyName LIKE '%i%' AND u.groupID IN (SELECT g.groupID FROM Groups g WHERE g.groupLabel = 'Executive')

这条语句涉及3个表的联接，并且包括了许多搜索条件比如大小比较，Like匹配等。在没有索引的情况下Mysql需要执行的扫描行数是77721876行。而我们通过在companyID和groupLabel两个字段上加上索引之后，扫描的行数只需要134行。在Mysql中可以通过Explain Select来查看扫描次数。可以看出来在这种联表和复杂搜索条件的情况下，索引带来的性能提升远比它所占据的磁盘空间要重要得多。

那么索引是如何实现的呢？大多数DB厂商实现索引都是基于一种数据结构——B树。因为B树的特点就是适合在磁盘等直接存储设备上组织动态查找表。B树的定义是这样的：一棵m(m>=3)阶的B树是满足下列条件的m叉树：

1、每个结点包括如下作用域(j, p0, k1, p1, k2, p2, ... ki, pi) 其中j是关键字个数，p是孩子指针

2、所有叶子结点在同一层上，层数等于树高h

3、每个非根结点包含的关键字个数满足[m/2-1]<=j<=m-1

4、若树非空，则根至少有1个关键字，若根非叶子，则至少有2棵子树，至多有m棵子树

看一个B树的例子，针对26个英文字母的B树可以这样构造：

可以看到在这棵B树搜索英文字母复杂度只为o(m)，在数据量比较大的情况下，这样的结构可以大大增加查询速度。然而有另外一种数据结构查询的虚度比B树更快——散列表。Hash表的定义是这样的：设所有可能出现的关键字集合为u，实际发生存储的关键字记为k，而|k|比|u|小很多。散列方法是通过散列函数h将u映射到表T[0,m-1]的下标上，这样u中的关键字为变量，以h为函数运算结果即为相应结点的存储地址。从而达到可以在o(1)的时间内完成查找。
然而散列表有一个缺陷，那就是散列冲突，即两个关键字通过散列函数计算出了相同的结果。设m和n分别表示散列表的长度和填满的结点数，n/m为散列表的填装因子，因子越大，表示散列冲突的机会越大。
因为有这样的缺陷，所以数据库不会使用散列表来做为索引的默认实现，Mysql宣称会根据执行查询格式尝试将基于磁盘的B树索引转变为和合适的散列索引以追求进一步提高搜索速度。我想其它数据库厂商也会有类似的策略，毕竟在数据库战场上，搜索速度和管理安全一样是非常重要的竞争点。

什么是数据库索引，索引有什么作用相关推荐

数据库创建索引的原则
数据库建立索引的原则铁律一:天下没有免费的午餐,使用索引是需要付出代价的索引的优点有目共睹,但是,却很少有人关心过采用索引所需要付出的成本.若数据库管理员能够对索引所需要付出的代价有一个充分的认识 ...
PHP面试MySQL数据库的索引
你好,是我琉忆,PHP程序员面试笔试系列图书的作者. 本周(2019.3.4至3.8)的一三五更新的文章如下: 周一:PHP面试MySQL数据库的基础知识周三:PHP面试MySQL数据库的索引周五 ...
MySQL数据库之索引的应用
前面几篇文章详细介绍了MySQL数据库的DML,DDL,DCL,DQL常用操作,本篇文章将介绍MySQL中一块对于开发和维护都比较重要的内容--MySQL索引的应用! 1.索引的作用 (1)如果索引为 ...
Sqlite数据库中索引的使用、索引的优缺点
要使用索引对数据库的数据操作进行优化,那必须明确几个问题: 1.什么是索引 2.索引的原理 3.索引的优缺点 4.什么时候需要使用索引,如何使用围绕这几个问题,来探究索引在数据库操作中所起到的作用. ...
数据库-优化-索引-索引的优化
索引的优化 1.什么是索引? 索引的作用相当于图书的目录,可以根据目录中的页码快速找到所需的内容. 数据库使用索引以找到特定值,然后顺指针找到包含该值的行.在表中建立索引,然后在索引中找到符合查询条件 ...
数据库建立索引、数据表创建规则、备用字段 / 保留字段 / 预留字段
数据库建立索引数据库.数据表建立索引的原则数据库建立索引的原则 1,确定针对该表的操作是大量的查询操作还是大量的增删改操作. 2,尝试建立索引来帮助特定的查询.检查自己的sql语句,为那些频繁在w ...
mysql索引的概念和作用_索引的基本概念及作用
索引:是一个数据结构,用来快速访问数据库表格或者视图里的数据,需要存储空间. 数据库的索引的原理:主要用于提高查询效率,也就是按条件查询的时候,先查询索引, 再通过索引找到相关的数据,索引相当于记录了 ...
mysql的索引缺点_Sqlite数据库中索引的使用、索引的优缺点
pptv网络电视2017V4.0.2.0035 官方最新版类型:网络电视大小:31.6M语言:中文评分:9.2 标签: 立即下载要使用索引对数据库的数据操作进行优化,那必须明确几个问题: 1.什 ...
3.MySQL数据库的索引
一,索引的概念介绍 1.索引是一个排序的列表,在这个列表中存储着索引的值和包含这个值的数据所在行的物理地址(类似于C 语言的链表通过指针向数据记录的内存地址) 2.使用索引后可以不用扫描全表来定位某行 ...
Oracle数据库（索引、视图、伪列与伪表）
引用推荐博客.数据库网址 http://www.educity.cn/shujuku/1598602.html(希赛数据库学院) http://blog.csdn.net/kingzone_2008/ ...

什么是数据库索引，索引有什么作用

什么是数据库索引，索引有什么作用相关推荐

最新文章

热门文章