sql2008r 索引相关知识

一 索引中包含列有什么用？

1. 加速查询速度

   • 当在索引中包含列时，数据库可以利用索引快速定位和检索符合条件的数据。例如，假设有一个名为 “customers” 的表，其中包含 “customer_id”、“customer_name” 和 “customer_email” 等列。如果在 “customer_id” 列上创建索引，并且该索引包含 “customer_name” 列，当执行查询语句 “SELECT customer_name FROM customers WHERE customer_id = 123” 时，数据库可以直接通过索引找到 “customer_id = 123” 对应的记录，并且能够快速获取 “customer_name” 列的值，而不需要先通过索引找到记录位置，再从表中读取 “customer_name” 列的值，大大提高了查询效率。

2. 支持覆盖索引

   • 覆盖索引是一种特殊的索引，当查询所需的所有列都包含在索引中时，数据库可以直接从索引中获取数据，而不需要访问数据表。这可以显著减少数据读取量，进一步提高查询性能。例如，在一个包含 “orders” 表中 “order_id”、“order_date” 和 “total_amount” 列的索引中，如果查询语句是 “SELECT order_date, total_amount FROM orders WHERE order_id BETWEEN 100 AND 200”，因为查询所需的列都在索引中，数据库可以直接从索引获取数据，避免了额外的数据表访问，加快了查询速度。

3. 优化排序和分组操作

   • 索引中的列顺序可以帮助优化查询中的排序（ORDER BY）和分组（GROUP BY）操作。如果索引中的列顺序与排序或分组的列顺序相匹配，数据库可以利用索引结构更高效地执行这些操作。例如，有一个 “products” 表，其中包含 “product_id”、“product_name” 和 “category_id” 列，在 “category_id” 和 “product_name” 列上创建索引。当执行查询语句 “SELECT category_id, product_name FROM products ORDER BY category_id, product_name” 时，数据库可以利用索引的顺序来执行排序操作，而不需要额外的排序步骤，提高了查询执行效率。

4. 提高连接操作的效率

   • 在多表连接（JOIN）操作中，索引中包含的列可以帮助快速匹配连接条件。例如，有 “customers” 表和 “orders” 表，“customers” 表中有 “customer_id” 和 “customer_name” 列，“orders” 表中有 “order_id”、“customer_id” 和 “order_date” 列。如果在 “orders” 表的 “customer_id” 列上创建包含 “order_date” 列的索引，在执行连接查询 “SELECT customers.customer_name, orders.order_date FROM customers JOIN orders ON customers.customer_id = orders.customer_id” 时，数据库可以通过索引快速找到匹配的 “customer_id” 记录，并获取 “order_date” 列的值，从而提高连接操作的效率。

二 sql2008r 多个字段索引作用

1. 提高复合条件查询效率

   • 在 SQL Server 2008 R2 中，当查询涉及多个字段的组合条件时，多个字段索引可以显著提高查询效率。例如，假设有一个 “orders” 表，其中包含 “customer_id”、“order_date” 和 “total_amount” 字段。如果经常需要同时根据 “customer_id” 和 “order_date” 来查询订单，如 “SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 123 AND order_date BETWEEN '2024-01-01' AND '2024-02-01'”，创建一个包含 “customer_id” 和 “order_date” 的多字段索引（假设为 “idx_customer_orderdate”），数据库在执行此查询时可以利用这个索引快速定位到符合条件的记录。
   • 这是因为索引结构会按照 “customer_id” 和 “order_date” 的顺序对数据进行排序和存储。当查询同时涉及这两个条件时，数据库可以通过索引快速跳过不符合 “customer_id” 条件的记录，然后在符合 “customer_id” 条件的记录中找到符合 “order_date” 范围的记录，而不需要对整个表进行全表扫描。

2. 优化连接操作（JOIN）

   • 在多表连接操作中，多个字段索引也非常有用。假设存在 “customers” 表（包含 “customer_id”、“customer_name” 等字段）和 “orders” 表（包含 “order_id”、“customer_id”、“order_date” 等字段），并且经常执行连接查询，如 “SELECT customers.customer_name, orders.order_date FROM customers JOIN orders ON customers.customer_id = orders.customer_id AND orders.order_date > '2024-01-01'”。
   • 如果在 “orders” 表的 “customer_id” 和 “order_date” 字段上创建多字段索引，在连接操作过程中，数据库可以利用这个索引快速找到与 “customers” 表中 “customer_id” 匹配且 “order_date” 符合条件的记录，从而提高连接操作的效率，减少数据匹配过程中的比较次数和磁盘 I/O 操作。

3. 支持分组（GROUP BY）和排序（ORDER BY）操作

   • 当查询中包含分组或排序操作，并且分组或排序依据的字段与多字段索引中的字段顺序相匹配时，索引可以优化这些操作。例如，对于 “orders” 表，有一个包含 “customer_id”、“order_date” 和 “total_amount” 的多字段索引。
   • 如果执行查询 “SELECT customer_id, order_date, SUM (total_amount) FROM orders GROUP BY customer_id, order_date”，数据库可以利用索引的顺序来快速对数据进行分组操作。同样，对于排序操作，如 “SELECT * FROM orders ORDER BY customer_id, order_date”，索引可以帮助数据库按照预先排序好的顺序返回数据，减少额外的排序步骤，从而提高查询性能。

覆盖索引与非覆盖索引的区别是什么？

如何创建一个包含多字段的索引？

在哪些场景下需要使用索引？

三 多个字段组合索引顺序知识

1. 索引顺序的重要性

   • 在 SQL Server 2008 R2（以及其他数据库系统）中，多个字段索引是有顺序要求的。索引的顺序会影响查询性能，特别是在使用索引进行范围查询、排序（ORDER BY）和分组（GROUP BY）操作时。
   • 最左前缀原则是索引顺序的关键。最左前缀原则指的是，当创建一个包含多个列的索引时，索引会首先按照定义的最左边列进行排序和搜索。只有当最左边的列在查询条件中被使用，索引才能有效地发挥作用。例如，创建一个索引idx(a,b,c)，查询条件中使用a列，或者a和b列，或者a、b和c列时，索引可能会被有效利用；但如果只使用b列或者c列，索引可能无法充分发挥其加速查询的作用。

2. 对范围查询的影响

   • 假设在一个名为employees的表中有索引idx(employee_id, department_id, salary)。如果执行查询语句 “SELECT * FROM employees WHERE employee_id = 1 AND department_id BETWEEN 10 AND 20”，因为employee_id是索引最左边的列并且在查询条件中有精确匹配，department_id有范围查询，这个查询可以很好地利用索引。
   • 但是，如果查询语句是 “SELECT * FROM employees WHERE department_id BETWEEN 10 AND 20 AND employee_id = 1”，虽然逻辑上和前面的查询相同，但由于没有先使用索引最左边的employee_id列进行匹配，数据库可能无法像前面那样有效地利用索引，可能需要进行额外的操作来获取正确的数据。

3. 对排序和分组操作的影响

   • 索引顺序与排序（ORDER BY）和分组（GROUP BY）操作密切相关。如果ORDER BY或GROUP BY子句中的列顺序与索引中的列顺序相同或者是索引列顺序的前缀，数据库可以利用索引结构来更高效地执行这些操作。
   • 例如，对于索引idx(a,b,c)，如果查询语句是 “SELECT * FROM employees GROUP BY a,b,c” 或者 “SELECT * FROM employees ORDER BY a,b”，数据库可以利用索引来辅助这些操作。但如果查询语句是 “SELECT * FROM employees ORDER BY c,a”，索引就不太能有效地用于这个排序操作，可能需要额外的排序步骤，降低了查询性能。