前言
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上一篇章我们介绍了 juejin.cn/post/720294… , 这一篇我们介绍一下索引的基本概念以及在什么场景下使用它,对其有个基本认识。
索引是什么?
数据库索引是一种用于优化数据库查询性能的数据结构。它可以在数据库表中创建一个或多个索引列,以便更快地查找和定位需要的数据行。数据库索引可以提高数据库查询的速度和效率,减少查询所需的时间和资源。
索引的意义是什么?
- 加速数据库查询 当数据库表中的数据量非常大时,直接查询表中的数据行可能需要很长时间,影响数据库查询的性能和效率。而有了数据库索引,可以快速定位到需要的数据行,加速查询的速度和效率。
- 提高数据库系统的响应速度 数据库索引可以快速定位到需要的数据行,减少查询所需的时间和资源。这不仅可以提高查询的速度和效率,还可以加速数据库系统的响应速度,提高用户体验和满意度。
- 优化数据库表的设计和结构 创建合适的数据库索引可以优化数据库表的设计和结构,提高数据库查询的性能和效率。通过对索引列的选择和设计,可以使得查询的速度更快、查询所需的内存更少、查询所需的CPU更少,以及优化表的关联关系等。
- 支持数据完整性和一致性 数据库索引可以帮助确保数据的完整性和一致性。例如,通过在某个表的主键上创建索引,可以防止数据的重复和错误,保证每个数据行都是唯一的和正确的。
索引执行的基本原理
我们先来描述一下小明去图书馆借书时的过程:
1.首先小明需要确定查找的书籍信息:这包括书名、作者、出版社、出版日期等信息,可以通过书籍的封面、书背、书籍推荐等途径获取。
2.然后小明兴高采烈的到了图书馆:在图书馆的图书管理系统来查询所需书籍信息。在查询系统中,可以根据关键词或者书籍的ISBN码来查找所需书籍。
3.当小明终于在系统中找到查询系统提供书籍的具体位置信息。根据提供的书架号、书架排列号以及书籍标记等信息,可以找到书籍所在的具体位置。
4.小明终于取到了书籍可以高高兴兴的看书了。
在上述的列子中小明查询到的书籍信息就相当于拿到了一个书籍位置的具体信息,根据这个信息我们很快就能查找到这个书籍在图书馆的具体位置,但是如果小明没有这个信息,那么就要找遍整个图书馆,想象一下那个过程,那必然是很痛苦的。
那么数据库查询的过程是怎样的呢?
当执行查询时,数据库管理系统(DBMS)将首先搜索索引以查找满足查询条件的数据,然后将找到的数据行返回给用户。在没有索引的情况下,DBMS将扫描整个表以找到所需的数据,这样会耗费更多的时间和资源。索引可以大大减少查询的响应时间,并且在处理大型数据集时非常有用。
索引的使用场景
索引通常在具有大量数据行的表上使用。例如,当查询一张表中特定列的某些数据时,如果没有索引,DBMS将执行一项全表扫描操作,这将消耗大量的时间和资源。但是,如果在该列上创建了索引,DBMS将使用索引来快速查找满足查询条件的数据。除此之外,还有以下一些使用场景:
- 对于频繁进行查询的列,使用索引可以提高查询性能。
- 对于频繁进行排序或分组操作的列,使用索引可以加速这些操作的执行速度。
- 对于具有唯一值的列,如主键或唯一键,可以使用索引来确保数据的唯一性。
- 对于具有复合查询条件的查询,可以使用复合索引来提高查询性能。
需要注意的是,虽然索引可以提高查询性能,但是创建索引也会占用额外的存储空间,并且在更新、插入或删除数据时会对性能产生影响。因此,在创建索引时需要谨慎考虑,并且需要根据实际情况进行优化。