【数据库】索引的优势和缺点

1. 数据库索引：

索引就像是书的目录，是与表或视图关联的磁盘上结构，能够加快从表或视图中检索行的速度。索引中包含由表或视图中的一列或多列生成的键。这些键存储在一个结构（BTree）中，使SQL能够快速有效地查找与键值关联的行。

2. 为何要创建索引，即索引的优势：

①  创建索引的列能够保证行的惟一性，生成惟一的rowId

②  创建索引能够有效缩短数据的检索时间

③  创建索引能够加快表与表之间的链接

④  为用来排序或者是分组的字段添加索引能够加快分组和排序顺序

3. 索引的缺点：

①  建立索引和维护索引须要时间成本，这个成本随着数据量的增长而加大

②  建立索引和维护索引须要空间成本，每一条索引都要占据数据库的物理存储空间，数据量越大，占用空间也越大（数据表占据的是数据库的数据空间）

③  会下降表的增删改的效率，由于每次增删改索引须要进行动态维护，致使时间变长

4. 什么样的表跟列要创建索引：

①  总的来讲就是数据量大的，常常进行查询操做的表要创建索引

②  表中字段创建索引应该遵循几个原则：

1) 越小的数据类型一般更好：越小的数据类型一般在磁盘、内存中都须要更少的空间，处理起来更快。

2) 简单的数据类型更好：整型数据比起字符，处理开销更小，由于字符串的比较更复杂，处理起来也更耗时。

3)尽可能避免NULL：应该指定列为NOT NULL。含有空值的列很难进行查询优化，由于它们使得索引、索引的统计信息以及比较运算更加复杂。你应该用0、一个特殊的值或者一个空串代替空值。

4) 对非惟一的字段，例如“性别”这种大量重复值的字段，增长索引也没有什么意义，因此索引的创建应当更多的选取惟一性更高的字段。

③  表与表链接用于多表联合查询的约束条件的字段应当创建索引

④  用于排序的字段能够添加索引，用于分组的字段应当视状况看是否须要添加索引。

⑤  添加多列索引的时候，对应的多条件查询能够触发该索引的同时，索引最左侧的列的单条件查询也能够触发。

⑥  若是有些表注定只会进行查询全部，也就不必添加索引，由于查询所有只能进行全量搜索即扫描全表。

5. 索引的原理：

索引的原理大体归纳为以空间换时间，数据库在未添加索引的时候进行查询默认的是进行全量搜索，也就是进行全局扫描，有多少条数据就要进行多少次查询，而后找到相匹配的数据就把他放到结果集中，直到全表扫描完。而创建索引以后，会将创建索引的KEY值放在一个n叉树上（BTree）。由于B树的特色就是适合在磁盘等直接存储设备上组织动态查找表，每次以索引进行条件查询时，会去树上根据key值直接进行搜索，次数约为log总条数，底数为页面存储数，例如一个100万数据的表，页面存储数为100，那么有索引的查询次数为3次log^1000000₁₀₀，可是全量搜索为100万次搜索，这种方式相似于二分法，可是这个是n分法。

索引对增删改的影响实际数据修改测试：

一个表有字段A、B、C，同时进行插入10000行记录测试

在没有建索引时平均完成时间是2.9秒

在对A字段建索引后平均完成时间是6.7秒

在对A字段和B字段建索引后平均完成时间是10.3秒

在对A字段、B字段和C字段都建索引后平均完成时间是11.7秒

从以上测试结果能够明显看出索引对数据修改产生的影响