Bagaimanakah Pengindeksan Pangkalan Data Boleh Meningkatkan Prestasi Pertanyaan dengan Ketara?

Kepentingan indeks pangkalan data dalam pengurusan data

Dalam bidang pengurusan data, indeks memainkan peranan penting dalam mengoptimumkan prestasi pangkalan data, terutamanya apabila saiz set data terus berkembang. Artikel ini menyelidiki asas pengindeksan pangkalan data untuk memberikan penjelasan komprehensif yang bebas daripada platform pangkalan data khusus anda.

Mengapa indeks penting

Data yang disimpan pada peranti storan berasaskan cakera disusun ke dalam blok data. Setiap blok mengandungi sebahagian daripada data sebenar dan penunjuk ke blok berikutnya. Tidak seperti senarai terpaut, blok cakera tidak perlu disimpan bersebelahan.

Apabila mencari rekod berdasarkan medan tidak diisih, carian linear diperlukan, memerlukan (N 1)/2 akses blok secara purata. Untuk medan bukan kunci (tiada entri unik), keseluruhan ruang jadual mesti diimbas, memerlukan N akses blok.

Sebaliknya, medan diisih membenarkan carian binari, yang memerlukan akses blok log2 N sahaja. Selain itu, untuk medan bukan kunci, carian boleh ditamatkan apabila nilai yang lebih tinggi ditemui, sekali gus mengurangkan bilangan akses blok yang diperlukan.

Apakah itu indeks pangkalan data?

Pengindeksan ialah teknik untuk mengisih rekod dalam jadual berdasarkan berbilang medan. Mencipta indeks untuk medan tertentu yang mengandungi nilai medan dan penunjuk kepada rekod yang sepadan. Struktur indeks ini kemudiannya diisih untuk carian binari.

Walau bagaimanapun, indeks memperkenalkan ruang cakera tambahan di atas kepala kerana ia menyimpan jadual berasingan yang mengandungi nilai medan dan penunjuk rekod. Keperluan ruang ini menjadi penting apabila mengindeks berbilang medan dalam jadual, terutamanya apabila menggunakan enjin MyISAM di mana fail indeks mungkin melebihi had sistem fail.

Cara indeks berfungsi

Mari kita pertimbangkan contoh skema pangkalan data di mana jadual mengandungi lima medan: id (kunci utama), firstName, lastName dan emailAddress. Kami mengandaikan terdapat 5 juta baris dengan saiz tetap 204 bait setiap baris dan saiz blok 1024 bait.

Senario 1: Medan diisih dan medan tidak diisih

• Tanpa indeks, carian linear pada medan id (yang diisih dan merupakan medan utama) memerlukan lebih kurang 500,000 akses blok.
• Dengan indeks, carian binari pada medan id mengurangkan bilangan akses blok kepada kira-kira 20.
• Untuk medan Nama pertama (medan tidak diisih dan bukan kekunci), carian linear memerlukan 1,000,000 akses blok.

Adegan 2: Indeks

• Indeks pada medan FirstName mencipta jadual yang lebih kecil dengan saiz rekod 54 bait.
• Jadual indeks memerlukan lebih kurang 277,778 blok, manakala jadual asal memerlukan 1,000,000 blok.
• Carian binari indeks memerlukan 19 akses blok, dan kemudian satu lagi akses blok diperlukan untuk mendapatkan semula rekod sebenar, untuk jumlah 20 akses blok.

Bila menggunakan indeks

Indeks boleh meningkatkan prestasi pertanyaan pada medan yang kerap digunakan dalam kriteria carian. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk mempertimbangkan perkara berikut semasa menentukan sama ada untuk mengindeks medan:

• Elakkan pengindeksan pada medan keluaran sahaja.
• Pastikan medan yang diindeks mempunyai kardinaliti tinggi, kerana kardinaliti rendah mungkin menafikan keberkesanan indeks.
• Pertimbangkan had saiz sistem fail yang mungkin timbul daripada pengindeksan berlebihan.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah Pengindeksan Pangkalan Data Boleh Meningkatkan Prestasi Pertanyaan dengan Ketara?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!