Comment l'indexation des bases de données peut-elle améliorer les performances des requêtes ?

Comprendre l'indexation des bases de données

Introduction

L'indexation est un concept fondamental dans les systèmes de gestion de bases de données qui améliore considérablement les performances des requêtes. En comprenant comment fonctionne l'indexation à un niveau indépendant de la base de données, les développeurs peuvent optimiser la conception de leurs bases de données et améliorer l'efficacité des requêtes.

Pourquoi l'indexation est-elle importante ?

Stockage des données sur disque implique d’accéder à des blocs entiers de données, appelés blocs de disque. La recherche d'une valeur spécifique dans une table non triée nécessite une recherche linéaire, qui a une complexité de (N 1)/2 accès aux blocs. Si le champ de recherche n'est pas trié et contient des valeurs non uniques, la table entière doit être analysée, nécessitant N accès en bloc.

Comprendre l'indexation

L'indexation implique de créer des structures de données qui trient les enregistrements en fonction de champs spécifiques. Chaque entrée d'index se compose de la valeur du champ et d'un pointeur vers l'enregistrement correspondant. En triant ces structures d'index, des recherches binaires peuvent être effectuées, réduisant ainsi la complexité des accès aux blocs log2 N.

Comment fonctionne l'indexation

Considérons un exemple de table de base de données avec cinq millions lignes et une longueur d'enregistrement de 204 octets. La taille de la table est d'environ 1 Go, en utilisant une taille de bloc de 1 024 octets.

• Tri ou non : Une recherche linéaire sur le champ de clé primaire trié nécessiterait 500 000 accès en bloc, tandis que une recherche binaire n'en nécessiterait que 20. La recherche sur un champ non trié avec des valeurs non uniques nécessiterait N bloc accès.
• Indexation : Un index contenant uniquement le champ indexé et un pointeur d'enregistrement a une taille d'enregistrement de 54 octets. La taille de l'index est d'environ 278 000 blocs. La recherche sur le champ indexé à l'aide d'une recherche binaire ne nécessiterait que 20 accès en bloc plus un accès supplémentaire pour récupérer l'enregistrement réel.

Quand utiliser l'indexation

L'indexation est bénéfique lorsque :

• Les champs sont fréquemment utilisés dans recherches
• Les champs ont une cardinalité élevée (c'est-à-dire qu'ils contiennent des valeurs uniques)
• Les résultats des requêtes sont volumineux (c'est-à-dire qu'ils récupèrent de nombreux enregistrements)

Cependant, il est Il est important de peser la surcharge d'espace disque et les problèmes de performances potentiels associés à la maintenance d'un trop grand nombre de disques. index.

Conclusion

En comprenant le fonctionnement de l'indexation, les développeurs peuvent prendre des décisions éclairées sur les champs à indexer et améliorer l'efficacité de leurs requêtes de base de données. L'indexation joue un rôle crucial dans l'optimisation des performances des bases de données, en particulier dans les applications où les ensembles de données sont volumineux et les requêtes fréquentes.

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