數(shù)據(jù)庫索引

1、索引是甚么

索引是與表或視圖關(guān)聯(lián)的磁盤上結(jié)構(gòu)，可以加快從表或視圖中檢索行的速度。索引包括由表或視圖中的1列或多列生成的鍵。這些鍵存儲(chǔ)在1個(gè)結(jié)構(gòu)（B 樹）中，使 SQL Server 可以快速有效地查找與鍵值關(guān)聯(lián)的行。

• 聚集 o 聚集索引根據(jù)數(shù)據(jù)行的鍵值在表或視圖中排序和存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)行。索引定義中包括聚集索引列。每一個(gè)表只能有1個(gè)聚集索引，由于數(shù)據(jù)行本身只能按1個(gè)順序排序。 o 只有當(dāng)表包括聚集索引時(shí)，表中的數(shù)據(jù)行才按排序順序存儲(chǔ)。如果表具有聚集索引，則該表稱為聚集表。如果表沒有聚集索引，則其數(shù)據(jù)行存儲(chǔ)在1個(gè)稱為堆的無序結(jié)構(gòu)中。
• 非聚集 o 非聚集索引具有獨(dú)立于數(shù)據(jù)行的結(jié)構(gòu)。非聚集索引包括非聚集索引鍵值，并且每一個(gè)鍵值項(xiàng)都有指向包括該鍵值的數(shù)據(jù)行的指針。 o 從非聚集索引中的索引行指向數(shù)據(jù)行的指針稱為行定位器。行定位器的結(jié)構(gòu)取決于數(shù)據(jù)頁是存儲(chǔ)在堆中還是聚集表中。對(duì)堆，行定位器是指向行的指針。對(duì)聚集表，行定位器是聚集索引鍵。 o 您可以向非聚集索引的葉級(jí)添加非鍵列以跳過現(xiàn)有的索引鍵限制（900 字節(jié)和 16 鍵列），并履行完全范圍內(nèi)的索引查詢。

聚集索引和非聚集索引都可以是唯1的。這意味著任何兩行都不能有相同的索引鍵值。另外，索引也能夠不是唯1的，即多行可以同享同1鍵值。

每當(dāng)修改了表數(shù)據(jù)后，都會(huì)自動(dòng)保護(hù)表或視圖的索引。

對(duì)表列定義了 PRIMARY KEY 束縛和 UNIQUE 束縛時(shí)，會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建索引。例如，如果創(chuàng)建了表并將1個(gè)特定列標(biāo)識(shí)為主鍵，則 數(shù)據(jù)庫引擎自動(dòng)對(duì)該列創(chuàng)建 PRIMARY KEY 束縛和索引。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱創(chuàng)建索引（數(shù)據(jù)庫引擎）。

2、索引有甚么用

• 與書中的索引1樣，數(shù)據(jù)庫中的索引使您可以快速找到表或索引視圖中的特定信息。索引包括從表或視圖中1個(gè)或多個(gè)列生成的鍵，和映照到指定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置的指針。通過創(chuàng)建設(shè)計(jì)良好的索引以支持查詢，可以顯著提高數(shù)據(jù)庫查詢和利用程序的性能。索引可以減少為返回查詢結(jié)果集而必須讀取的數(shù)據(jù)量。索引還可以強(qiáng)迫表中的行具有唯1性，從而確保表數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)完全性。

• 設(shè)計(jì)良好的索引可以減少磁盤 I/O 操作，并且消耗的系統(tǒng)資源也較少，從而可以提高查詢性能。對(duì)包括 SELECT、UPDATE、DELETE 或 MERGE 語句的各種查詢，索引會(huì)很有用。例如，在 AdventureWorks 數(shù)據(jù)庫中履行的查詢 SELECT Title, HireDate FROM HumanResources.Employee WHERE EmployeeID = 250。履行此查詢時(shí)，查詢優(yōu)化器評(píng)估可用于檢索數(shù)據(jù)的每一個(gè)方法，然后選擇最有效的方法。可能采取的方法包括掃描表和掃描1個(gè)或多個(gè)索引（如果有）。

• 掃描表時(shí)，查詢優(yōu)化器讀取表中的所有行，并提取滿足查詢條件的行。掃描表會(huì)有許多磁盤 I/O 操作，并占用大量資源。但是，如果查詢的結(jié)果集是占表中較高百分比的行，掃描表會(huì)是最為有效的方法。

• 查詢優(yōu)化器使用索引時(shí)，搜索索引鍵列，查找到查詢所需行的存儲(chǔ)位置，然后從該位置提取匹配行。通常，搜索索引比搜索表要快很多，由于索引與表不同，1般每行包括的列非常少，且行遵守排序順序。

• 查詢優(yōu)化器在履行查詢時(shí)通常會(huì)選擇最有效的方法。但如果沒有索引，則查詢優(yōu)化器必須掃描表。您的任務(wù)是設(shè)計(jì)并創(chuàng)建最合適您的環(huán)境的索引，以便查詢優(yōu)化器可以從多個(gè)有效的索引當(dāng)選擇。SQL Server 提供的數(shù)據(jù)庫引擎優(yōu)化顧問可以幫助分析數(shù)據(jù)庫環(huán)境并選擇適當(dāng)?shù)乃饕?/p>

3、索引的優(yōu)勢(shì)

4、索引既然這么有優(yōu)勢(shì)，為何不每列都創(chuàng)建

5、 創(chuàng)建索引的1些策略

• 在常常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度；
• 在作為主鍵的列上，強(qiáng)迫該列的唯1性和組織表中數(shù)據(jù)的排列結(jié)構(gòu)；
• 在常常用在連接的列上，這 些列主要是1些外鍵，可以加快連接的速度；
• 在常常需要根據(jù)范圍進(jìn)行搜索的列上創(chuàng)建索引，由于索引已排序，其指定的范圍是連續(xù)的；
• 在常常需要排序的列上創(chuàng) 建索引，由于索引已排序，這樣查詢可以利用索引的排序，加快排序查詢時(shí)間；
• 在常常使用在WHERE子句中的列上面創(chuàng)建索引，加快條件的判斷速度。

一樣，對(duì)有些列不應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建索引。

• 第1，對(duì)那些在查詢中很少使用或參考的列不應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建索引。這是因 為，既然這些列很少使用到，因此有索引或無索引，其實(shí)不能提高查詢速度。相反，由于增加了索引，反而下降了系統(tǒng)的保護(hù)速度和增大了空間需求。
• 第2，對(duì)那 些只有很少數(shù)據(jù)值的列也不應(yīng)當(dāng)增加索引。這是由于，由于這些列的取值很少，例如人事表的性別列，在查詢的結(jié)果中，結(jié)果集的數(shù)據(jù)行占了表中數(shù)據(jù)行的很大比 例，即需要在表中搜索的數(shù)據(jù)行的比例很大。增加索引，其實(shí)不能明顯加快檢索速度。
• 第3，對(duì)那些定義為text, image和bit數(shù)據(jù)類型的列不應(yīng)當(dāng)增加索引。這是由于，這些列的數(shù)據(jù)量要末相當(dāng)大，要末取值很少。
• 第4，當(dāng)修改性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于檢索性能時(shí)，不應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建索 引。這是由于，修改性能和檢索性能是相互矛盾的。當(dāng)增加索引時(shí)，會(huì)提高檢索性能，但是會(huì)下降修改性能。當(dāng)減少索引時(shí)，會(huì)提高修改性能，下降檢索性能。因 此，當(dāng)修改性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于檢索性能時(shí)，不應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建索引。

6、創(chuàng)建索引的方法

• 直接創(chuàng)建索引，例如使用CREATE INDEX語句或使用創(chuàng)建索引向?qū)?/li>

• 間接創(chuàng)建索引，例如在表中定義主鍵束縛或唯1性鍵束縛時(shí)，同時(shí)也創(chuàng)建了索引。

  雖然，這兩種方法都可以創(chuàng)建索引，但 是，它們創(chuàng)建索引的具體內(nèi)容是有區(qū)分的。

  使用CREATE INDEX語句或使用創(chuàng)建索引向?qū)韯?chuàng)建索引，這是最基本的索引創(chuàng)建方式，并且這類方法最具有柔性，可以定制創(chuàng)建出符合自己需要的索引。在使用這類方式 創(chuàng)建索引時(shí)，可使用許多選項(xiàng)，例如指定數(shù)據(jù)頁的充滿度、進(jìn)行排序、整理統(tǒng)計(jì)信息等，這樣可以優(yōu)化索引。使用這類方法，可以指定索引的類型、唯1性和復(fù)合 性，也就是說，既可以創(chuàng)建聚簇索引，也能夠創(chuàng)建非聚簇索引，既可以在1個(gè)列上創(chuàng)建索引，也能夠在兩個(gè)或兩個(gè)以上的列上創(chuàng)建索引。 通過定義主鍵束縛或唯1性鍵束縛，也能夠間接創(chuàng)建索引。主鍵束縛是1種保持?jǐn)?shù)據(jù)完全性的邏輯，它限制表中的記錄有相同的主鍵記錄。在創(chuàng)建主鍵束縛時(shí)，系 統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建了1個(gè)唯1性的聚簇索引。雖然，在邏輯上，主鍵束縛是1種重要的結(jié)構(gòu)，但是，在物理結(jié)構(gòu)上，與主鍵束縛相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)是唯1性的聚簇索引。換句話 說，在物理實(shí)現(xiàn)上，不存在主鍵束縛，而只存在唯1性的聚簇索引。一樣，在創(chuàng)建唯1性鍵束縛時(shí)，也同時(shí)創(chuàng)建了索引，這類索引則是唯1性的非聚簇索引。因此， 當(dāng)使用束縛創(chuàng)建索引時(shí)，索引的類型和特點(diǎn)基本上都已肯定了，由用戶定制的余地比較小。

當(dāng)在表上定義主鍵或唯1性鍵束縛時(shí)，如果表中已有了使用CREATE INDEX語句創(chuàng)建的標(biāo)準(zhǔn)索引時(shí)，那末主鍵束縛或唯1性鍵束縛創(chuàng)建的索引覆蓋之前創(chuàng)建的標(biāo)準(zhǔn)索引。也就是說，主鍵束縛或唯1性鍵束縛創(chuàng)建的索引的優(yōu)先 級(jí)高于使用CREATE INDEX語句創(chuàng)建的索引。

7、索引的特點(diǎn)

• 唯1性索引保證在索引列中的全部數(shù)據(jù)是唯1的，不會(huì)包括冗余數(shù)據(jù)。如果表中已有1個(gè)主鍵束縛或唯1性鍵束縛，那末當(dāng)創(chuàng)建表或修改表時(shí)，SQL Server自動(dòng)創(chuàng)建1個(gè)唯1性索引。但是，如果必須保證唯1性，那末應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建主鍵束縛或唯1性鍵束縛，而不是創(chuàng)建1個(gè)唯1性索引。當(dāng)創(chuàng)建唯1性索引 時(shí)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真斟酌這些規(guī)則：當(dāng)在表中創(chuàng)建主鍵束縛或唯1性鍵束縛時(shí)，SQL Server自動(dòng)創(chuàng)建1個(gè)唯1性索引；如果表中已包括有數(shù)據(jù)，那末當(dāng)創(chuàng)建索引時(shí)，SQL Server檢查表中已有數(shù)據(jù)的冗余性；每當(dāng)使用插入語句插入數(shù)據(jù)或使用修改語句修改數(shù)據(jù)時(shí)，SQL Server檢查數(shù)據(jù)的冗余性：如果有冗余值，那末SQL Server取消該語句的履行，并且返回1個(gè)毛病消息；確保表中的每行數(shù)據(jù)都有1個(gè)唯1值，這樣可以確保每個(gè)實(shí)體都可以唯1確認(rèn)；只能在可以保證實(shí)體 完全性的列上創(chuàng)建唯1性索引，例如，不能在人事表中的姓名列上創(chuàng)建唯1性索引，由于人們可以有相同的姓名。

• 復(fù)合索引就是1個(gè)索引創(chuàng)建在兩個(gè)列或多個(gè)列上。在搜索時(shí)，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)列作為1個(gè)關(guān)鍵值時(shí)，最好在這些列上創(chuàng)建復(fù)合索引。當(dāng)創(chuàng)建復(fù)合索引時(shí)，應(yīng)當(dāng)斟酌 這些規(guī)則：最多可以把16個(gè)列合并成1個(gè)單獨(dú)的復(fù)合索引，構(gòu)成復(fù)合索引的列的總長度不能超過900字節(jié)，也就是說復(fù)合列的長度不能太長；在復(fù)合索引中，所 有的列必須來自同1個(gè)表中，不能跨表建立復(fù)合列；在復(fù)合索引中，列的排列順序是非常重要的，因此要認(rèn)真排列列的順序，原則上，應(yīng)當(dāng)首先定義最唯1的列，例 如在（COL1，COL2）上的索引與在（COL2，COL1）上的索引是不相同的，由于兩個(gè)索引的列的順序不同；為了使查詢優(yōu)化器使用復(fù)合索引，查詢語 句中的WHERE子句必須參考復(fù)合索引中第1個(gè)列；當(dāng)表中有多個(gè)關(guān)鍵列時(shí)，復(fù)合索引是非常有用的；使用復(fù)合索引可以提高查詢性能，減少在1個(gè)表中所創(chuàng)建的 索引數(shù)量。

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