【数据库】索引解析：优化查询性能的关键

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wx638ea457ad8b9 2023-10-01 09:22:36 ©著作权

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一、前言

二、索引定义

三、有哪两部分组成？

四、常用的索引类型

五、索引的优点

1. 提高数据检索效率

2. 减少数据读取量

3. 优化数据库性能

4. 降低系统资源消耗

5. 可以帮助保证数据完整性

六、创建索引用到的语法格式

七、聚集索引的特点和功能

1、特点

2、功能

八、非聚集索引

九、非聚集索引与聚集索引的两大区别

1. 数据排序方式不同

2. 存储方式不同

十、总结

一、前言

在数据库中，索引是一种重要的数据结构，用于加速数据的检索操作，提高查询性能。本文将深入探讨数据库索引的作用、不同类型的索引以及如何优化查询性能。

二、索引定义

索引是一种数据结构，用于加快数据的查找速度。索引可以将数据库中的数据按照某个特定的字段（如姓名、日期、ID等）进行排序和分类，形成一个指向数据位置的指针列表。当查询数据时，可以通过索引加快数据的访问速度，避免全表扫描。在关系型数据库中，索引主要分为聚集索引和非聚集索引两种。聚集索引是按照主键建立的索引，而非聚集索引则是按照其他字段建立的索引。

三、有哪两部分组成？

用来存放表的数据页面
存放索引页面

可以把数据库看作一本书，把索引看作书的目录
索引一旦创建，将有数据库自动管理和维护
索引只是提供一种快速访问指定记录的方法

四、常用的索引类型

常用的索引类型有：
1. 唯一索引（Unique Index）

确保表中的每一行数据在索引字段上都具有唯一性；
2. 主键索引（Primary Key Index）：一种唯一索引，但作为表的主键，用于确保每一行数据的完整性和唯一性；
3. 聚集索引（Clustered Index）：按照索引字段进行排序，并将数据存储在物理磁盘上按照该排序方式进行存储；
4. 非聚集索引（Non-Clustered Index）：同样按照索引字段进行排序，但实际数据行存储的位置与索引的存储位置不一定相同；
5. 全文索引（Full-Text Index）：用于全文搜索，支持对文本进行关键字、短语、模糊搜索等操作；
6. 空间索引（Spatial Index）：用于处理空间数据类型，如地理位置等。
7. 复合索引（Composite Index）：基于多个字段的组合创建的索引，用于提高多个字段的查询性能。

五、索引的优点

1. 提高数据检索效率

索引能够将数据以特定的方式排序并存储，使得查询时可以快速地定位到需要的数据，大幅提高了数据检索效率。

2. 减少数据读取量

在没有索引的情况下，为了找到匹配的数据，需要将所有的数据遍历一遍，而索引可以帮助我们过滤掉不需要的数据，减少了数据读取量，提高了查询速度。

3. 优化数据库性能

在大型数据库中使用索引可以提高查询速度，从而使得数据库更加高效地处理大量数据，增加系统吞吐量。

4. 降低系统资源消耗

使用索引可以降低系统资源消耗，减少了数据检索的负载，从而减轻了服务器的压力。

5. 可以帮助保证数据完整性

通过在数据表上设置索引，可以强制保证数据的唯一性和完整性，从而提高数据的质量。

六、创建索引用到的语法格式

【数据库】索引解析：优化查询性能的关键_数据库

七、聚集索引的特点和功能

1、特点

聚集索引的特点如下：

1. 数据行的物理顺序与索引顺序一致，即索引的叶子节点存储的是数据行本身，因此称为聚集索引。

2. 每个表只能有一个聚集索引。

3. 数据的插入、更新、删除都会改变数据行的物理存储位置，因此对聚集索引的维护是比较耗费资源的。

4. 聚集索引适合于经常需要全表扫描的查询操作，因为数据已经按照索引顺序排好，全表扫描时可以避免大量的磁盘随机访问，提高查询性能。

5. 聚集索引的叶子节点包含了所有列的数据，因此可以进行覆盖索引扫描，避免回表操作，提高查询性能。

6. 聚集索引的选择需要根据具体情况进行，不是所有的表都适合建立聚集索引，需要根据表的特点和查询需求进行分析。

2、功能

使用索引找到包含第一个值得行后，可以确保包含后续索引值的行在物理相邻

1、含有大量非重复值得列
2、使用BETWEEN,>,>=,<或<=返回一个范围值的列
3、被连续访问的列
4、返回大型结果集的查询
5、经常被使用连续或GROUP BY子句的查询访问的列

八、非聚集索引

非聚集索引（Nonclustered Index）是一种数据结构，用于加快数据库表上 SELECT 查询和 WHERE 子句的速度。它与聚集索引不同，因为它不会改变表的物理顺序，而是在一个独立的结构中存储数据。非聚集索引可以包含一个或多个列，它们以升序或降序排列，以支持按任意列进行排序查询。当查询不包含聚集索引列时，数据库引擎可以使用非聚集索引来快速定位所需的数据行。同时，它还可以通过使用键值来避免完全扫描数据库表而只是扫描索引。