什么是数据库索引？ [复制]

Posted 2023-02-23

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【中文标题】什么是数据库索引？ [复制]【英文标题】：What is a database index? [duplicate] 【发布时间】：2013-02-20 08:41:03 【问题描述】：

自从我大约 18 个月前开始从事科技工作以来，我就听说过他们。我知道它们可能会提高性能，而且它们似乎是特定于列的——（“我们在 date_of_birth 列上索引 User 表”）。

只是想快速了解它们到底是什么、它们的用途以及它们是如何工作的。

【问题讨论】：

【参考方案1】：

我为此写了一本完整的书！它也可以在网上免费获得：http://use-the-index-luke.com/

我会尽快回答您的问题——这并不是我擅长的。最后一次尝试，我最终写了一本书......

与表一样，索引由行和列组成，但以逻辑排序的方式存储数据以提高搜索性能。把它想象成一本电话簿（印刷版）。它们通常按last_name、first_name 和可能的其他标准（例如邮政编码）进行排序。这种排序可以快速找到特定姓氏的所有条目。如果您也知道名字，您甚至可以非常快速地找到姓/名组合的条目。

但是，如果您只知道名字，电话簿并不能真正帮助您。多列数据库索引也是如此。所以是的，索引可以可能提高搜索性能。如果您的问题索引错误（例如，按名字搜索时的电话簿），它们可能无用。

您可以在同一个表上拥有多个索引，但在不同的列上。因此，last_name,first_name 上的索引与 first_name 上的索引不同（您需要按名字优化搜索）。

索引保存冗余数据（例如：clustered indexes = 电话簿）。它们具有与表中存储的信息相同的信息（例如：function based indexes），但采用排序方式。对于您执行的每个写入操作，数据库会自动维护此冗余 (insert/update/delete)。因此，索引降低写入性能。

除了快速查找数据外，索引还可用于优化sort operations (order by) 并将相关数据物理地紧密排列在一起 (clustering)。

为了更好地了解，请查看我的书的完整目录：http://use-the-index-luke.com/sql/table-of-contents

【讨论】：

您完全忽略了提到有时索引不是为了提高性能，而是为了在多个列之间强制唯一性。【参考方案2】：

将其视为表格的目录。如果它在那里，数据库知道在哪里查看更具体。如果不存在，则数据库必须搜索所有数据才能找到它。

更详细的解释可以在here in this Wikipedia article找到。

【讨论】：

【参考方案3】：

数据库索引是一种旨在提高查找操作时间复杂度的数据结构。

没有索引的查找在最坏的情况下是O(N) 复杂性。使用索引进行高效查找可以实现对数 O(log(N)) 甚至某些架构 O(1) 的复杂性。

数据库索引还可以强制执行数据库约束。许多数据库系统在称为PRIMARY KEY 的一组列上设置索引。一些数据库系统要求对FOREIGN KEY 中的列进行索引，以加快操作（插入、更新）。

【讨论】：

非平凡的查找永远不可能是真正的 O(1)。充其量它只是隐藏了一个 O(log(N)) 进程“在”重量级 O(1) 进程下，直到某个点。 O(1) 是通过哈希索引实现的，以防相等（WHERE）查询与查询字段索引字段，这听起来正确吗？然而：来自 postrgresql 文档：哈希索引操作目前没有 WAL 记录，因此在数据库崩溃后可能需要使用 REINDEX 重建哈希索引。它们也不会通过流式复制或基于文件的复制进行复制。由于这些原因，目前不鼓励使用哈希索引。最终哈希是 O(log(N))，因为存储是 O(log(N))。只是如果你修复了它看起来像 O(1) 的存储大小。【参考方案4】：

索引是一种可选结构，与表或表簇相关联，有时可以加快数据访问速度。通过在表的一个或多个列上创建索引，您可以在某些情况下从表中检索一小组随机分布的行。索引是减少磁盘 I/O 的众多方法之一。

如果堆组织的表没有索引，那么数据库必须执行全表扫描才能找到值。例如，在没有索引的情况下，对 hr.departments 表中位置 2700 的查询要求数据库在每个表块中的每一行中搜索该值。随着数据量的增加，这种方法无法很好地扩展。

http://docs.oracle.com/cd/E11882_01/server.112/e10713/indexiot.htm

【讨论】：

【参考方案5】：

它有一个非常相似的线程在运行here。检查一下，很有帮助。