数据库物理索引

1. 为了测试数据库查询的效率是否提升,经常使用索引来实现,请问什么是索引 有什么作用 原理是什么

一、什么是索引？

索引就像是书的目录，是与表或者视图关联磁盘上的结构，可以加快从表中内或者视图容中检索行的速度。素银中包含表或者视图中的一行或者多列生成的键。这些键存储在一个结构（BTree）中，使SQL可以快速有效的查找与键值关联的行。

二、有什么用？即索引的优点

1. 建立索引的行可以保证行的唯一性，生成唯一的word

2. 建立索引可以有效的缩短数据的检索时间

3. 建立索引可以加快表与表之间的 连接

4. 为用来排序或者是分组的字段添加索引可以加快和排序顺序

• 无索引，直接去读表数据存放的磁盘快，督导数据缓冲区中再去查找需要的数据

• 有索引，先读入索引表，通过索引表直接去找到需要数据的物理地址，并把数据读入数据缓冲区中。

三、索引的原理

通过不断地缩小想要获取数据的范围来筛选出最终想要的结果，同时把随机的事件变成顺序的事件，也就是说，有了这种索引机制，我们可以总是用同一种查找方式来锁定数据。

2. 数据库索引的主要种类

数据库索引好比是一本书前面的目录，能加快数据库的查询速度。索引分为聚簇索引和非聚簇索引两种，聚簇索引
是按照数据存放的物理位置为顺序的，而非聚簇索引就不一样了；聚簇索引能提高多行检索的速度，而非聚簇索引对于单行的检索很快。
根据数据库的功能，可以在数据库设计器中创建三种索引：唯一索引、主键索引和聚集索引。有关数据库所支持的索引功能的详细信息，请参见数据库文档。
提示：尽管唯一索引有助于定位信息，但为获得最佳性能结果，建议改用主键或唯一约束。
唯一索引
唯一索引是不允许其中任何两行具有相同索引值的索引。
当现有数据中存在重复的键值时，大多数数据库不允许将新创建的唯一索引与表一起保存。数据库还可能防止添加将在表中创建重复键值的新数据。例如，如果在employee表中职员的姓(lname)上创建了唯一索引，则任何两个员工都不能同姓。
主键索引
数据库表经常有一列或多列组合，其值唯一标识表中的每一行。该列称为表的主键。
在数据库关系图中为表定义主键将自动创建主键索引，主键索引是唯一索引的特定类型。该索引要求主键中的每个值都唯一。当在查询中使用主键索引时，它还允许对数据的快速访问。
聚集索引
在聚集索引中，表中行的物理顺序与键值的逻辑（索引）顺序相同。一个表只能包含一个聚集索引。
如果某索引不是聚集索引，则表中行的物理顺序与键值的逻辑顺序不匹配。与非聚集索引相比，聚集索引通常提供更快的数据访问速度。
索引列
可以基于数据库表中的单列或多列创建索引。多列索引可以区分其中一列可能有相同值的行。
如果经常同时搜索两列或多列或按两列或多列排序时，索引也很有帮助。例如，如果经常在同一查询中为姓和名两列设置判据，那么在这两列上创建多列索引将很有意义。
确定索引的有效性：
检查查询的WHERE和JOIN子句。在任一子句中包括的每一列都是索引可以选择的对象。
对新索引进行试验以检查它对运行查询性能的影响。
考虑已在表上创建的索引数量。最好避免在单个表上有很多索引。
检查已在表上创建的索引的定义。最好避免包含共享列的重叠索引。
检查某列中唯一数据值的数量，并将该数量与表中的行数进行比较。比较的结果就是该列的可选择性，这有助于确定该列是否适合建立索引，如果适合，确定索引的类型。

3. 数据库中的索引是什么意思有什么用途

索引是一种单独的、物理的对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种存储结构，它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。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。

一个索引是存储的表中一个特定列的值数据结构（最常见的是B-Tree,还有哈希表索引和R-tree）。索引是在表的列上创建。所以，要记住的关键点是索引包含一个表中列的值，并且这些值存储在一个数据结构中。请记住记住这一点：索引是一种数据结构

使用索引的全部意义就是通过缩小一张表中需要查询的记录（行）的数目来加快搜索的速度。

假设有一张学生名单表，有一百条数据。要查询其中名字为 小明 的学生。

一般采取select * from students where name ='小明';由于我们想要得到每一个名字为小明的学生信息，在查询到第一个符合条件的行后，不能停止查询，因为可能还有其他符合条件的行。所以，必须一行一行的查找直到最后一行-这就意味数据库不得不检查上千行数据才能找到所以名字为小明的学生。这就是所谓的全表扫描。

假设我们在 name这一列上创建一个B-Tree索引。当我们用SQL查找名字是‘小明’的学生时，不需要再扫描全表。而是用索引查找去查找名字为‘小明’的学生，因为索引已经按照按字母顺序排序。索引已经排序意味着查询一个名字会快很多，因为名字首字母为‘小’的学生都是排列在一起的。另外重要的一点是，索引同时存储了表中相应行的指针以获取其他列的数据。

4. 什么是索引索引类型有几种，各有什么特点

索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构，使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。是一种单独的、物理的对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种存储结构，它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。

索引有三种类型：

1. 唯一索引：唯一索引是不允许其中任何两行具有相同索引值的索引。当现有数据中存在重复的键值时，大多数数据库不允许将新创建的唯一索引与表一起保存。

2. 主键索引：数据库表经常有一列或多列组合，其值唯一标识表中的每一行。该列称为表的主键。在数据库关系图中为表定义主键将自动创建主键索引，主键索引是唯一索引的特定类型。该索引要求主键中的每个值都唯一。

3. 聚焦索引：在聚集索引中，表中行的物理顺序与键值的逻辑（索引）顺序相同。一个表只能包含一个聚集索引。如果某索引不是聚集索引，则表中行的物理顺序与键值的逻辑顺序不匹配。

(4)数据库物理索引扩展阅读：

通过建立索引可以极大地提高在数据库中获取所需信息的速度，同时还能提高服务器处理相关搜索请求的效率，从这个方面来看它具有以下优点：

1. 在设计数据库时，通过创建一个惟一的索引，能够在索引和信息之间形成一对一的映射式的对应关系，增加数据的惟一性特点。

2. 能提高数据的搜索及检索速度，符合数据库建立的初衷。

3. 能够加快表与表之间的连接速度，这对于提高数据的参考完整性方面具有重要作用。

4. 在信息检索过程中，若使用分组及排序子句进行时，通过建立索引能有效的减少检索过程中所需的分组及排序时间，提高检索效率。

5. 建立索引之后，在信息查询过程中可以使用优化隐藏器，这对于提高整个信息检索系统的性能具有重要意义。

5. 数据库基础：讲解MySQL索引的概念及数据库索引的应用[2]

五 索引分类

直接创建索引和间接创建索引

直接创建索引 CREATE INDEX mycolumn_index ON mytable (myclumn)

间接创建索引 定义主键约束或者唯一性键约束 可以间接创建索引

普通索引和唯一性索引

普通索引 CREATE INDEX mycolumn_index ON mytable (myclumn)

唯一性索引 保证在索引列中的全部数据是唯一的 对聚簇索引和非聚簇索引都可以使用

CREATE UNIQUE COUSTERED INDEX myclumn_cindex ON mytable(mycolumn)

单个索引和复合索引

单个索引 即非复合索引

复合索引 又叫组合索引 在索引建立语句中同时包含多个字段名 最多 个字段

CREATE INDEX name_index ON username(firstname lastname)

聚簇索引和非聚簇索引(聚集索引 群集索引)

聚簇索引 物理索引 与基表的物理顺序相同 数据值的顺序总是按照顺序排列

CREATE CLUSTERED INDEX mycolumn_cindex ON mytable(mycolumn) WITH

ALLOW_DUP_ROW(允许有重复记录的聚簇索引)

非聚簇索引 CREATE UNCLUSTERED INDEX mycolumn_cindex ON mytable(mycolumn)

六 索引的使用

当字段数据更新频率较低 查询使用频率较高并且存在大量重复值是建议使用聚簇索引

经常同时存取多列 且每列都含有重复值可考虑建立组合索引

复合索引的前导列一定好控制好 否则无法起到索引的效果 如果查询时前导列不在查询条件中则该复合索引不会被使用 前导列一定是使用最频繁的列

多表操作在被实际执行前 查询优化器会根据连接条件 列出几组可能的连接方案并从中找出系统开销最小的最佳方案 连接条件要充份考虑带有索引的表 行数多的表;内外表的选择可由公式 外层表中的匹配行数*内层表中每一次查找的次数确定 乘积最小为最佳方案

where子句中对列的任何操作结果都是在sql运行时逐列计算得到的 因此它不得不进行表搜索 而没有使用该列上面的索引;如果这些结果在查询编译时就能得到 那么就可以被sql优化器优化 使用索引 避免表搜索(例 select * from record where substring(card_no )=

&& select * from record where card_no like % )任何对列的操作都将导致表扫描 它包括数据库函数 计算表达式等等 查询时要尽可能将操作移至等号右边

where条件中的 in 在逻辑上相当于 or 所以语法分析器会将in ( ′ ′)转化为column= ′ or column= ′来执行 我们期望它会根据每个or子句分别查找 再将结果相加 这样可以利用column上的索引;但实际上它却采用了 or策略 即先取出满足每个or子句的行 存入临时数据库的工作表中 再建立唯一索引以去掉重复行 最后从这个临时表中计算结果 因此 实际过程没有利用column上索引 并且完成时间还要受tempdb数据库性能的影响 in or子句常会使用工作表 使索引失效;如果不产生大量重复值 可以考虑把子句拆开;拆开的子句中应该包含索引

要善于使用存储过程 它使sql变得更加灵活和高效

6. 数据库索引有哪几种,怎样建立索引

数据库索引的种类：

1、按照索引列值的唯一性，索引可分为唯一索引和非唯一索引

非唯一索引：B树索引

create index 索引名 on 表名（列名） tablespace 表空间名;

唯一索引：建立主键或者唯一约束时会自动在对应的列上建立唯一索引

2、索引列的个数：单列索引和复合索引

3、按照索引列的物理组织方式

B树索引

create index 索引名 on 表名（列名） tablespace 表空间名;

位图索引

create bitmap index 索引名 on 表名（列名） tablespace 表空间名;

反向键索引

create index 索引名 on 表名（列名） reverse tablespace 表空间名;

函数索引

create index 索引名 on 表名（函数名(列名)） tablespace 表空间名;

删除索引

drop index 索引名

重建索引

alter index 索引名 rebuild

索引的创建格式：

CREATE UNIUQE | BITMAP INDEX <schema>.<index_name>
ON <schema>.<table_name>
(<column_name> | <expression> ASC | DESC,
<column_name> | <expression> ASC | DESC,...)
TABLESPACE <tablespace_name>
STORAGE <storage_settings>
LOGGING | NOLOGGING
COMPUTE STATISTICS
NOCOMPRESS | COMPRESS<nn>
NOSORT | REVERSE
PARTITION | GLOBAL PARTITION<partition_setting>

UNIQUE | BITMAP：指定UNIQUE为唯一值索引，BITMAP为位图索引，省略为B-Tree索引。
<column_name> | <expression> ASC | DESC：可以对多列进行联合索引，当为expression时即“基于函数的索引”
TABLESPACE：指定存放索引的表空间(索引和原表不在一个表空间时效率更高)
STORAGE：可进一步设置表空间的存储参数
LOGGING | NOLOGGING：是否对索引产生重做日志(对大表尽量使用NOLOGGING来减少占用空间并提高效率)
COMPUTE STATISTICS：创建新索引时收集统计信息
NOCOMPRESS | COMPRESS<nn>：是否使用“键压缩”(使用键压缩可以删除一个键列中出现的重复值)
NOSORT | REVERSE：NOSORT表示与表中相同的顺序创建索引，REVERSE表示相反顺序存储索引值
PARTITION | NOPARTITION：可以在分区表和未分区表上对创建的索引进行分区

使用USER_IND_COLUMNS查询某个TABLE中的相应字段索引建立情况

使用DBA_INDEXES/USER_INDEXES查询所有索引的具体设置情况。

在Oracle中的索引可以分为：B树索引、位图索引、反向键索引、基于函数的索引、簇索引、全局索引、局部索引等，下面逐一讲解：

一、B树索引：

最常用的索引，各叶子节点中包括的数据有索引列的值和数据表中对应行的ROWID，简单的说，在B树索引中，是通过在索引中保存排过续的索引列值与相对应记录的ROWID来实现快速查询的目的。其逻辑结构如图：

反向键索引是一种特殊的B树索引，在存储构造中与B树索引完全相同，但是针对数值时，反向键索引会先反向每个键值的字节，然后对反向后的新数据进行索引。例如输入2008则转换为8002，这样当数值一次增加时，其反向键在大小中的分布仍然是比较平均的。

反向键索引的创建示例：

createindex ind_t on t1(id) reverse;

注：键的反转由系统自行完成。对于用户是透明的。

四、基于函数的索引：

有的时候，需要进行如下查询：select * from t1 where to_char(date,'yyyy')>'2007';

但是即便在date字段上建立了索引，还是不得不进行全表扫描。在这种情况下，可以使用基于函数的索引。其创建语法如下：

create index ind_t on t1(to_char(date,'yyyy'));

注：简单来说，基于函数的索引，就是将查询要用到的表达式作为索引项。

五、全局索引和局部索引：

这个索引貌似很复杂，其实很简单。总得来说一句话，就是无论怎么分区，都是为了方便管理。

具体索引和表的关系有三种：

1、局部分区索引：分区索引和分区表1对1

2、全局分区索引：分区索引和分区表N对N

3、全局非分区索引：非分区索引和分区表1对N

创建示例：

首先创建一个分区表

createtable student

(

stuno number(5),

sname vrvhar2(10),

deptno number(5)

)

partition by hash (deptno)

(

partition part_01 tablespace A1,

partition part_02 tablespace A2

);

创建局部分区索引(1v1)：

create index ind_t on student(stuno)

local(

partition part_01 tablespace A2,

partition part_02 tablespace A1

);--local后面可以不加

创建全局分区索引(NvN)：

create index ind_t on student(stuno)

globalpartition by range(stuno)

(

partition p1 values less than(1000) tablespace A1,

partition p2 values less than(maxvalue) tablespace A2

);--只可以进行range分区

创建全局非分区索引(1vN)

createindex ind_t on student(stuno) GLOBAL;