索引的基本概念和工作原理

索引的基本概念和工作原理

1.索引的基本概念

索引是数据库管理系统中一个排序的数据结构，用来快速访问数据库表格或者视图里的数据。它是一个数据结构，类似于数据库中的目录，可以帮助数据库快速定位到需要的数据。索引需要占用物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间。

2.索引的工作原理

数据库的索引主要用于提高查询效率。当按照某个条件进行查询时，数据库首先查询索引，然后通过索引找到相关的数据。索引相当于记录了对某个关键词，指定到不同的文件，或者文件里的不同位置的结构。这种数据结构使得数据库能够在O(log

n)的复杂度内获取到相应数据，大大加快了数据的检索速度。

3.索引的种类

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。唯一索引是不允许其中任何两行具有相同索引值的索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。主键索引则是数据库表经常有一列或列组合，其值唯一标识表中的每一行。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.索引的影响

虽然索引可以大大提高查询效率，但是也会对数据更新的效率产生影响。当插入、修改、删除数据时，会引起索引结构的更新，从而降低了数据的维护速度。此外，创建和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加。因此，在创建索引时，需要仔细考虑在哪些列上可以创建索引，以及在哪些列上不能创建索引。

5.索引的选择

一般来说，应该在这些列上创建索引：在经常需要搜索的列上，可以加快搜索的速度；在作为主键的列上，强制该列的唯一性和组织表中数据的排列结构；在经常用在连接的列上，这些列主要是一些外键，可以加快连接的速度；在经常需要根据范围进行搜索的列上创建索引，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的；在经常需要排序的列上创建索引，因为索引已经排序，这样查询可以利用索引的排序，加快排序查询时间；在经常使用在WHERE子句中的列上面创建索引，加快条件的判断速度。

对于那些在查询中很少使用或者参考的列不应该创建索引。这是因为，既然这些列很少使用到，因此有索引或者无索引，并不能提高查询速度。相反，由于增加了索引，反而降低了系统的维护速度和增大了空间需求。同样，对于那些只有很少数据值的列也不应该增加索引。这是因为，由于这些列的取值很少，在查询的结果中，结果集的数据行占了表中数据行的很大比例，即需要在表中搜索的数据行的比例很大。增加索引，并不能明显加快检索速度。

总的来说，索引是数据库管理系统中一个非常重要的组件，它能够极大地提高数据查询的速度，但也需要注意其对数据更新和存储空间的影响。在创建索引时，需要根据实际情况进行仔细的选择和设计。