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詳解數(shù)據(jù)庫的索引主要類型數(shù)據(jù)庫的索引類型有哪些

文章插圖
數(shù)據(jù)庫的索引方式由于許多查詢只涉及文件中的少量記錄，故我們需要能直接定位滿足查詢條件的功能。
索引的好處：
在查詢中提高程序的性能。通過創(chuàng)建唯一性索引，可以保證數(shù)據(jù)庫表中每一行數(shù)據(jù)的唯一性。在使用分組和排序子句進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索時(shí) ，可以減少查詢中分組和排序的時(shí)間。索引的壞處：
創(chuàng)建索引和維護(hù)索引耗費(fèi)資源和時(shí)間，且隨數(shù)據(jù)量的增大而增大。索引需要占用物理空間，如果要建立聚簇索引，所需要的空間會(huì)更大。在對(duì)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除和修改時(shí)需要耗費(fèi)較多的時(shí)間，因?yàn)樗饕惨獎(jiǎng)討B(tài)的維護(hù) 。數(shù)據(jù)庫中有兩種基本的索引類型：
順序索引：索引中的記錄基于搜索碼值順序排序，包括索引順序文件和 B+ 樹索引文件等。散列索引：索引中的記錄基于搜索碼值的散列函數(shù)的值平均地，隨機(jī)地分布在若干個(gè)散列桶中。順序索引1. 索引順序文件基本上克服了邊長記錄的順序文件不能隨機(jī)訪問，以及不便于記錄到的增加或刪除。
記錄仍然以關(guān)鍵字的順序組織起來。引入了文件索引表，通過該表可以實(shí)現(xiàn)對(duì)索引順序文件的隨機(jī)訪問。
在順序文件組織的基礎(chǔ)上，索引順序文件分為兩種：稠密索引和稀疏索引。
稠密索引：對(duì)應(yīng)索引文件中搜索碼的每一個(gè)值在索引中都有一個(gè)索引記錄。每一個(gè)索引項(xiàng)包含搜索碼值和指向既有該搜索碼值的第一個(gè)數(shù)據(jù)記錄（或文件塊）的指針，因?yàn)樵陧樞蛭募M織基礎(chǔ)上，所以知道第一個(gè) ，下一個(gè)也會(huì)是相同的。稀疏索引：只為文件中搜索碼的某些值建立索引記錄。每一個(gè)索引項(xiàng)包含搜索碼值和指向具有該搜索碼值的第一個(gè)數(shù)據(jù)記錄的指針。2. 多級(jí)索引文件即使采用稀疏索引，對(duì)于一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫而言，索引本身也可能變得很大。
如果索引過大，主存中不能讀入所有的索引塊，這樣的查詢處理過程中，搜索索引就必須讀大量的索引塊。當(dāng)然在索引上可以用二分法來定位索引塊，但遺憾的是二分法不能處理有移除塊的情況。
所謂多級(jí)索引就是在索引之上再建立稀疏索引，像對(duì)待其他順序文件那樣對(duì)待順序索引。
3. 輔助索引輔助索引是相對(duì)于聚集索引而言的，也叫非聚集索引。輔助索引的行存儲(chǔ)的不是對(duì)應(yīng)記錄的全部信息，而是指向?qū)?yīng)記錄的指針。
所以，輔助索引必須是稠密索引，即對(duì)于每個(gè)搜索碼值都必須有一個(gè)索引項(xiàng) ，而且該索引項(xiàng)要存放指向數(shù)據(jù)文件中具有該搜索碼值得所有記錄的指針。
4. B+ 樹索引索引順文件組織的最大不足在于：隨著文件的增大，索引查找的性能和數(shù)據(jù)順序掃描的性能會(huì)下降。雖然這種性能下降可以通過對(duì)文件進(jìn)行重組來彌補(bǔ) ，但頻繁地進(jìn)行重組也是要避免的。
B+ 樹的特點(diǎn)：
根節(jié)點(diǎn)至少有兩個(gè)子女。每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)有 [n/2] 到 n 個(gè)孩子節(jié)點(diǎn) ， n 對(duì)特定的樹是固定的。采用平衡樹結(jié)構(gòu) ，每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)的路徑長度相同。每個(gè)節(jié)點(diǎn)中的元素從小到大排列，節(jié)點(diǎn)中 k-1 個(gè)搜索碼值恰好是 k 個(gè)子節(jié)點(diǎn)域的劃分。（即有 k-1 個(gè)值， k 個(gè)子節(jié)點(diǎn)）Mysql 不同搜索引擎的 B+ 樹處理
MYISAM：按列值和行號(hào)來組織索引，它的葉子節(jié)點(diǎn)中保存的實(shí)踐上是指向存放數(shù)據(jù)的物理課的指針。（即使用輔助索引）InnoDB：按聚簇索引的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù) ，每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)除了包含整行記錄，還包含事務(wù) ID ，回滾指針等。聚簇索引：聚簇索引就是按照每張表的主鍵構(gòu)造一顆B+樹，同時(shí)葉子節(jié)點(diǎn)中存放的就是整張表的行記錄數(shù)據(jù) ，也將聚集索引的葉子節(jié)點(diǎn)稱為數(shù)據(jù)頁。這個(gè)特性決定了索引組織表中數(shù)據(jù)也是索引的一部分，每張表只能擁有一個(gè)聚簇索引。

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