Το **Ευρετήριο** είναι μια ειδική δομή δεδομένων στη βάση δεδομένων που χρησιμοποιείται για να βοηθήσει το σύστημα διαχείρισης βάσης δεδομένων (DBMS) να έχει γρήγορη πρόσβαση σε συγκεκριμένες πληροφορίες στον πίνακα δεδομένων. Ένα ευρετήριο είναι παρόμοιο με τον πίνακα περιεχομένων ενός βιβλίου και μπορεί να επιταχύνει την ανάκτηση δεδομένων.
2. Ο ρόλος του δείκτη
Βελτιώστε την αποτελεσματικότητα των ερωτημάτων: Μέσω ευρετηρίων, το σύστημα βάσης δεδομένων μπορεί να εντοπίσει γρήγορα τα δεδομένα στον πίνακα, μειώνοντας την ανάγκη για πλήρη σάρωση πίνακα.
Βελτιστοποιήστε την ταξινόμηση και την ομαδοποίηση δεδομένων: Στις λειτουργίες ταξινόμησης και ομαδοποίησης, τα ευρετήρια μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον αριθμό των συγκρίσεων και των μετακινήσεων δεδομένων.
Εξασφαλίστε τη μοναδικότητα των δεδομένων: Δημιουργώντας ένα μοναδικό ευρετήριο ή ένα ευρετήριο πρωτεύοντος κλειδιού, μπορείτε να διασφαλίσετε τη μοναδικότητα των δεδομένων στον πίνακα.
Υποστηρίζει αποτελεσματικές ενώσεις τραπεζιών: Σε ερωτήματα που περιλαμβάνουν πολλούς πίνακες, τα ευρετήρια μπορούν να επιταχύνουν τη διαδικασία ένωσης μεταξύ των πινάκων.
3. Ταξινόμηση ευρετηρίων
Τα ευρετήρια SQL μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διαφορετικά πρότυπα Οι κοινές μέθοδοι ταξινόμησης περιλαμβάνουν:
Ταξινομείται κατά δομή αποθήκευσης:
Δείκτης Β-δέντρου: Συμπεριλαμβανομένων των B-Tree και B+Tree, κ.λπ., που είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι τύποι ευρετηρίου σε βάσεις δεδομένων.
Ευρετήριο κατακερματισμού: Υπολογίστε την τιμή κατακερματισμού της στήλης ευρετηρίου μέσω της συνάρτησης κατακερματισμού για να εντοπίσετε γρήγορα τα δεδομένα.
Ευρετήριο πλήρους κειμένου: Χρησιμοποιείται για την αναζήτηση περιεχομένου κειμένου και υποστηρίζει σύνθετη σύνταξη ερωτημάτων.
χωρικός δείκτης: Χρησιμοποιείται για την αποθήκευση γεωχωρικών δεδομένων, όπως δεδομένα συντεταγμένων σε συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών (GIS).
Ταξινόμηση ανά λειτουργία:
Συνηθισμένος δείκτης: Ο πιο βασικός τύπος ευρετηρίου χωρίς περιορισμούς.
μοναδικό ευρετήριο: Απαιτεί η τιμή της στήλης ευρετηρίου να είναι μοναδική.
ευρετήριο πρωτεύοντος κλειδιού: Ένα ειδικό μοναδικό ευρετήριο που χρησιμοποιείται για τον μοναδικό προσδιορισμό κάθε σειράς δεδομένων στον πίνακα.
σύνθετος δείκτης: Ένα ευρετήριο που περιέχει πολλές στήλες, που χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της απόδοσης ερωτημάτων πολλών στηλών.
4. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της ευρετηρίασης
πλεονέκτημα:
Βελτιώστε την αποτελεσματικότητα των ερωτημάτων.
Βελτιστοποιήστε την ταξινόμηση και την ομαδοποίηση δεδομένων.
Υποστηρίζει αποτελεσματικές ενώσεις τραπεζιών.
Εξασφαλίστε τη μοναδικότητα των δεδομένων.
έλλειψη:
Αυξημένο κόστος εισόδου/εξόδου: Τα αρχεία ευρετηρίου καταλαμβάνουν επιπλέον χώρο στο δίσκο και ενδέχεται να αυξήσουν τον αριθμό των λειτουργιών εισόδου/εξόδου του δίσκου.
Μειωμένη απόδοση των λειτουργιών εγγραφής: Κατά την εισαγωγή, ενημέρωση ή διαγραφή δεδομένων, το ευρετήριο πρέπει επίσης να ενημερωθεί, γεγονός που μπορεί να μειώσει την απόδοση των λειτουργιών εγγραφής.
Πάρα πολλά ευρετήρια μπορεί να οδηγήσουν σε υποβάθμιση της απόδοσης: Ακατάλληλα ευρετήρια ή πάρα πολλά ευρετήρια μπορεί να μειώσουν τη συνολική απόδοση της βάσης δεδομένων.
5. Σενάρια χρήσης ευρετηρίου
Οι αποφάσεις για τη χρήση ευρετηρίων θα πρέπει να βασίζονται σε συγκεκριμένες επιχειρηματικές ανάγκες και χαρακτηριστικά δεδομένων. Ακολουθούν ορισμένα κοινά σενάρια χρήσης:
Στήλες που εμφανίζονται συχνά σε συνθήκες ερωτήματος.
Στήλες που συμμετέχουν σε λειτουργίες ταξινόμησης ή ομαδοποίησης.
Στήλες που συχνά συμμετέχουν σε ενώσεις πινάκων.
Στήλες με υψηλές απαιτήσεις μοναδικότητας, όπως αναγνωριστικό χρήστη, διεύθυνση email κ.λπ.
6. Δημιουργία και διατήρηση ευρετηρίων
Δημιουργία ευρετηρίου:
μπορεί να χρησιμοποιηθείCREATE INDEX δήλωση δημιουργεί ένα ευρετήριο στη βάση δεδομένων. Για παράδειγμα:
CREATEINDEX idx_name ON table_name (column_name);
1
Διαγραφή ευρετηρίου:
Όταν το ευρετήριο δεν χρειάζεται πλέον, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετεDROP INDEX δήλωση για τη διαγραφή του. Για παράδειγμα:
DROPINDEX idx_name ON table_name;
1
Διατήρηση ευρετηρίου:
Ανανεώστε το ευρετήριο τακτικά: Καθώς προστίθενται και τροποποιούνται δεδομένα, το ευρετήριο μπορεί να κατακερματιστεί και η περιοδική ανακατασκευή του ευρετηρίου μπορεί να αποκαταστήσει την απόδοσή του.
Παρακολούθηση χρήσης ευρετηρίου: Παρακολουθήστε τη χρήση των ευρετηρίων μέσω εργαλείων διαχείρισης βάσεων δεδομένων ή δηλώσεων SQL και ανακαλύψτε και επιλύστε άμεσα προβλήματα που σχετίζονται με το ευρετήριο.
7. Βέλτιστες πρακτικές για την ευρετηρίαση
Δημιουργήστε ευρετήρια μόνο για τις απαιτούμενες στήλες: Αποφύγετε τη δημιουργία ευρετηρίων για στήλες που χρησιμοποιούνται σπάνια ή έχουν υψηλά ποσοστά επανάληψης.
Σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε σύνθετους δείκτες: Όταν οι συνθήκες ερωτήματος περιλαμβάνουν πολλές στήλες, σκεφτείτε να δημιουργήσετε ένα σύνθετο ευρετήριο για να βελτιώσετε την απόδοση του ερωτήματος.
Αποφύγετε πάρα πολλά ευρετήρια: Αν και τα ευρετήρια μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση του ερωτήματος, πάρα πολλά ευρετήρια θα μειώσουν την απόδοση των λειτουργιών εγγραφής και θα αυξήσουν την κατανάλωση χώρου αποθήκευσης.
Χρήση σαρώσεων κάλυψης ευρετηρίου: Προσπαθήστε να κάνετε το ερώτημα να λαμβάνει τα απαιτούμενα δεδομένα μόνο μέσω του ευρετηρίου και αποφύγετε την επιστροφή του ερωτήματος στον πίνακα.
Βασικές αρχές ευρετηρίασης
δομή δεδομένων : Τα ευρετήρια χρησιμοποιούν συνήθως μια δομή δεδομένων για την αποθήκευση δεδομένων, όπως το B-tree (το πιο κοινό είναι το δέντρο B+), ο πίνακας κατακερματισμού κ.λπ. Αυτές οι δομές δεδομένων επιτρέπουν στα συστήματα βάσεων δεδομένων να βρίσκουν, να εισάγουν, να διαγράφουν και να ενημερώνουν δεδομένα πιο γρήγορα από τις σαρώσεις πλήρους πίνακα.
Ταξινόμηση και αποθήκευση : Κατά τη δημιουργία ενός ευρετηρίου, η βάση δεδομένων ταξινομεί τα δεδομένα με βάση τις τιμές των στηλών ευρετηρίου και αποθηκεύει αυτές τις τιμές στη δομή του ευρετηρίου. Για ισορροπημένες δομές δέντρων, όπως τα B-trees, αυτή η μέθοδος ταξινόμησης και ιεραρχικής αποθήκευσης μπορεί να εξασφαλίσει την αποτελεσματικότητα των ερωτημάτων.
ζεύγος βασικών τιμών : Τα ευρετήρια συνήθως αποθηκεύονται ως ζεύγη κλειδιού-τιμής, όπου το κλειδί είναι η τιμή της στήλης ευρετηρίου και η τιμή είναι ένας δείκτης ή αριθμός σειράς στην αντίστοιχη σειρά στον πίνακα. Με αυτόν τον τρόπο, όταν ένα ερώτημα χρησιμοποιεί τη στήλη ευρετηρίου, η βάση δεδομένων μπορεί να εντοπίσει γρήγορα τη φυσική θέση των δεδομένων.
Ο ρόλος του δείκτη
Επιταχύνετε την ανάκτηση δεδομένων : Η κύρια λειτουργία του ευρετηρίου είναι να επιταχύνει την ανάκτηση δεδομένων. Μέσω ευρετηρίων, η βάση δεδομένων μπορεί να εντοπίσει γρήγορα τη θέση αποθήκευσης των δεδομένων χωρίς να σαρώσει ολόκληρο τον πίνακα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για πίνακες με μεγάλους όγκους δεδομένων.
Μειώστε το κόστος εισόδου/εξόδου : Το σημείο συμφόρησης απόδοσης των λειτουργιών της βάσης δεδομένων (ειδικά των λειτουργιών ερωτήματος) βρίσκεται συχνά στην είσοδο/έξοδο του δίσκου. Τα ευρετήρια μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον όγκο των δεδομένων που πρέπει να διαβαστούν κατά τη διάρκεια των ερωτημάτων, μειώνοντας έτσι το κόστος εισόδου/εξόδου.
Υποστηρίζει ταξινόμηση και ομαδοποίηση: Με τα ευρετήρια, η βάση δεδομένων μπορεί να εκτελεί λειτουργίες ταξινόμησης και ομαδοποίησης πιο αποτελεσματικά, επειδή το ίδιο το ευρετήριο ταξινομεί ήδη τα δεδομένα.
Επίτευξη μοναδικότητας δεδομένων: Ένα μοναδικό ευρετήριο διασφαλίζει ότι η τιμή της στήλης με ευρετήριο είναι μοναδική στον πίνακα, γεγονός που βοηθά στη διατήρηση της ακεραιότητας και της συνέπειας των δεδομένων.
Βελτιστοποιήστε τα ερωτήματα συμμετοχής: Σε ερωτήματα σύνδεσης που περιλαμβάνουν πολλούς πίνακες, τα ευρετήρια μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον αριθμό των σειρών που πρέπει να συγκριθούν και να αντιστοιχιστούν κατά τη διαδικασία ένωσης, βελτιώνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα των ερωτημάτων.
Προφυλάξεις
Ενώ τα ευρετήρια μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την απόδοση των ερωτημάτων, έχουν τους περιορισμούς τους:
Κόστος συντήρησης δείκτη: Το ίδιο το ευρετήριο πρέπει να καταλαμβάνει επιπλέον χώρο αποθήκευσης και όταν εισάγονται, ενημερώνονται και διαγράφονται δεδομένα, το ευρετήριο πρέπει επίσης να ενημερώνεται ανάλογα, γεγονός που θα αυξήσει το πρόσθετο κόστος συντήρησης.
εργαλείο βελτιστοποίησης ερωτημάτων : Το εργαλείο βελτιστοποίησης ερωτημάτων βάσης δεδομένων θα επιλέξει αυτόματα εάν θα χρησιμοποιήσει ένα ευρετήριο και ποιο ευρετήριο θα χρησιμοποιήσει με βάση παράγοντες όπως οι συνθήκες ερωτήματος και η δομή του πίνακα. Επομένως, δεν θα χρησιμοποιούν όλα τα ερωτήματα το ευρετήριο.
επιλογή ευρετηρίου : Όταν σχεδιάζετε ένα ευρετήριο, πρέπει να επιλέξετε προσεκτικά στήλες ευρετηρίου και τύπους ευρετηρίου για να εξισορροπήσετε την απόδοση του ερωτήματος και το κόστος συντήρησης. Πάρα πολλά ευρετήρια ενδέχεται να μειώσουν την απόδοση των ενημερώσεων δεδομένων και να αυξήσουν το κόστος αποθήκευσης.
Διαφορετικοί τύποι ευρετηρίων έχουν τα δικά τους μοναδικά χαρακτηριστικά και εφαρμόσιμα σενάρια στη βάση δεδομένων. Ακολουθεί μια λεπτομερής ανάλυση των χαρακτηριστικών και των εφαρμοστέων σεναρίων πολλών κοινών τύπων δεικτών:
1. Τακτικό ευρετήριο
Χαρακτηριστικά:
Ο πιο βασικός τύπος ευρετηρίου χωρίς περιορισμούς μοναδικότητας.
Επιτρέπονται τιμές NULL.
Δεν μπορεί να γίνει αναφορά ως ξένο κλειδί.
Ένας πίνακας μπορεί να έχει πολλαπλά συνηθισμένα ευρετήρια.
Εφαρμόσιμη σκηνή:
Χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση της πρόσβασης και της ανάκτησης δεδομένων στον πίνακα, ειδικά κατά τη δημιουργία συνηθισμένων ευρετηρίων σε στήλες με μεγάλους όγκους δεδομένων και με συχνά ερωτήματα, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα των ερωτημάτων.
Τα συνηθισμένα ευρετήρια μπορούν να χρησιμοποιηθούν όταν οι απαιτήσεις μοναδικότητας δεν εμπλέκονται στις συνθήκες του ερωτήματος.
2. Μοναδικό ευρετήριο
Χαρακτηριστικά:
Οι στήλες δεδομένων δεν επιτρέπουν διπλότυπα, αλλά επιτρέπονται τιμές NULL (αλλά μπορεί να υπάρχει μόνο μία τιμή NULL σε έναν πίνακα, επειδή το NULL θεωρείται ειδική τιμή στις συγκρίσεις μοναδικότητας).
Δεν μπορεί να γίνει αναφορά ως ξένο κλειδί.
Ένας πίνακας επιτρέπει τη δημιουργία μοναδικών ευρετηρίων σε πολλές στήλες.
Εφαρμόσιμη σκηνή:
Χρησιμοποιείται για τη διασφάλιση της μοναδικότητας των δεδομένων και την αποφυγή διπλασιασμού δεδομένων.
Σε σενάρια όπου είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η τιμή μιας συγκεκριμένης στήλης ή ενός συνδυασμού στηλών είναι μοναδική, η χρήση ενός μοναδικού ευρετηρίου μπορεί να διασφαλίσει την ακρίβεια των δεδομένων.
Όταν οι απαιτήσεις μοναδικότητας εμπλέκονται σε συνθήκες ερωτήματος, η χρήση ενός μοναδικού ευρετηρίου μπορεί να επιταχύνει το ερώτημα.
3. Ευρετήριο πρωτεύοντος κλειδιού
Χαρακτηριστικά:
Το ευρετήριο πρωτεύοντος κλειδιού είναι ένα ειδικό μοναδικό ευρετήριο, το οποίο όχι μόνο απαιτεί η τιμή της στήλης δεδομένων να είναι μοναδική, αλλά και δεν επιτρέπει το NULL.
Μπορεί να υπάρχει μόνο ένα ευρετήριο πρωτεύοντος κλειδιού ανά πίνακα.
Τα ευρετήρια πρωτεύοντος κλειδιού μπορούν να αναφέρονται ως ξένα κλειδιά.
Εφαρμόσιμη σκηνή:
Χρησιμοποιείται για τον μοναδικό προσδιορισμό κάθε σειράς δεδομένων στον πίνακα για τη διασφάλιση της ακεραιότητας και της συνέπειας των δεδομένων.
Σε σενάρια όπου πρέπει να έχετε γρήγορη πρόσβαση σε συγκεκριμένες σειρές σε έναν πίνακα, η χρήση ευρετηρίων πρωτεύοντος κλειδιού μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα των ερωτημάτων.
Ο δείκτης πρωτεύοντος κλειδιού είναι μια πολύ σημαντική πτυχή στη σχεδίαση πινάκων και στη βελτιστοποίηση της βάσης δεδομένων. Έχει σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση και τη δυνατότητα συντήρησης της βάσης δεδομένων.
4. Συνδυασμένος ευρετήριο
Χαρακτηριστικά:
Χρησιμοποιήστε πολλές στήλες για να σχηματίσετε ένα ευρετήριο.
Μπορείτε να βελτιώσετε την αποτελεσματικότητα των ερωτημάτων που περιλαμβάνουν αυτές τις στήλες, ειδικά εάν αυτές οι στήλες εμφανίζονται συχνά μαζί στα κριτήρια ερωτήματος.
Η σειρά με την οποία συνδυάζονται τα ευρετήρια είναι σημαντική επειδή επηρεάζει την επιλογή και τη χρήση των ευρετηρίων από το βελτιστοποιητή ερωτημάτων.
Εφαρμόσιμη σκηνή:
Όταν οι συνθήκες ερωτήματος περιλαμβάνουν πολλές στήλες, η χρήση ενός συνδυασμένου ευρετηρίου μπορεί να μειώσει σημαντικά τον όγκο των δεδομένων που πρέπει να σαρωθούν και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα του ερωτήματος.
Σε σενάρια όπου απαιτούνται κοινές λειτουργίες ερωτήματος, ταξινόμησης ή φιλτραρίσματος σε πολλές στήλες, η χρήση ενός συνδυασμένου ευρετηρίου μπορεί να βελτιστοποιήσει την απόδοση του ερωτήματος.
5. Άλλοι τύποι ευρετηρίου (όπως ευρετήριο πλήρους κειμένου)
Χαρακτηριστικά:
Ένα ευρετήριο πλήρους κειμένου είναι ένας ειδικός τύπος ευρετηρίου που χρησιμοποιείται για την αναζήτηση λέξεων-κλειδιών σε δεδομένα κειμένου.
Διαφέρει από τα κανονικά ευρετήρια στη δομή και τη χρήση δεδομένων και χρησιμοποιείται συνήθως σε σενάρια αναζήτησης πλήρους κειμένου.
Εφαρμόσιμη σκηνή:
Κατάλληλο για ασαφή αναζήτηση λέξεων-κλειδιών μαζικών δεδομένων, όπως λειτουργία αναζήτησης κειμένου σε μηχανές αναζήτησης.
Η ευρετηρίαση πλήρους κειμένου μπορεί να προσφέρει μια πιο αποτελεσματική λύση όταν χρειάζεται να εκτελέσετε σύνθετες αναζητήσεις σε πεδία κειμένου (όπως αναζητήσεις που περιλαμβάνουν χαρακτήρες μπαλαντέρ, αναζητήσεις συνωνύμων κ.λπ.).
Ακολουθούν λεπτομερή βήματα σχετικά με τον τρόπο δημιουργίας, προβολής και διαγραφής ευρετηρίων:
Δημιουργία ευρετηρίου
Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να δημιουργήσετε ένα ευρετήριο, αλλά μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:
Καθορίστε ευρετήριο κατά τη δημιουργία πίνακα:
Σε χρήσηCREATE TABLE Όταν δημιουργείτε έναν πίνακα χρησιμοποιώντας μια δήλωση, μπορείτε να καθορίσετε το ευρετήριο αμέσως μετά τον ορισμό της στήλης. Αυτό περιλαμβάνει ευρετήρια πρωτεύοντος κλειδιού, μοναδικά ευρετήρια κ.λπ.
Παράδειγμα (υποθέτοντας ότι δημιουργείτε ένα αρχείο που ονομάζεταιstudentsτραπέζι και μέσαidΔημιουργήστε ένα ευρετήριο πρωτεύοντος κλειδιού στη στήλη):
CREATETABLE students (
id INTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,
name VARCHAR(100),
age INT,INDEX idx_name (name)-- 在name列上创建普通索引);
1
2
3
4
5
6
Προσθέστε ένα ευρετήριο χρησιμοποιώντας τη δήλωση ALTER TABLE:
Εάν ο πίνακας υπάρχει ήδη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετεALTER TABLEδήλωση για να προσθέσετε ένα ευρετήριο στον πίνακα.
Παράδειγμα (γιαstudentsτραπέζιageΠροσθέστε ένα κανονικό ευρετήριο στη στήλη):
ALTERTABLE students ADDINDEX idx_age (age);
1
Δημιουργήστε ένα ευρετήριο χρησιμοποιώντας τη δήλωση CREATE INDEX:
Ένας άλλος τρόπος για να δημιουργήσετε ένα ευρετήριο σε έναν υπάρχοντα πίνακα είναι να χρησιμοποιήσετεCREATE INDEXδήλωση.
Παράδειγμα (γιαstudentsτραπέζιnameκαιageΣυνδυασμός στηλών για τη δημιουργία ευρετηρίου):
CREATEINDEX idx_name_age ON students (name, age);
1
Προβολή ευρετηρίου
Οι μέθοδοι προβολής ευρετηρίων διαφέρουν από σύστημα βάσης δεδομένων σε σύστημα βάσης δεδομένων, αλλά οι περισσότερες βάσεις δεδομένων παρέχουν αντίστοιχες εντολές ή μεθόδους ερωτημάτων για την προβολή πληροφοριών ευρετηρίου.
Χρησιμοποιώντας την εντολή SHOW INDEX (MySQL):
Για τη βάση δεδομένων MySQL, μπορείτε να χρησιμοποιήσετεSHOW INDEXΕντολή για προβολή των πληροφοριών ευρετηρίου του πίνακα.
Παράδειγμα:
SHOWINDEXFROM students;
1
Αυτό θα λίσταstudentsΌλες οι πληροφορίες ευρετηρίου του πίνακα, συμπεριλαμβανομένου του ονόματος ευρετηρίου, του ονόματος στήλης, του τύπου ευρετηρίου κ.λπ.
Υποβάλετε ερώτημα στον πίνακα INFORMATION_SCHEMA.STATISTICS (MySQL):
Ένας άλλος τρόπος για να δείτε το ευρετήριο είναι να κάνετε ερώτημαINFORMATION_SCHEMA.STATISTICS επιφάνεια. Αυτός ο πίνακας αποθηκεύει στατιστικές πληροφορίες για όλους τους πίνακες της βάσης δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων των πληροφοριών ευρετηρίου.
Χρήση προβολών ή συναρτήσεων συστήματος (άλλα συστήματα βάσης δεδομένων):
Για άλλα συστήματα βάσης δεδομένων (όπως SQL Server, Oracle, κ.λπ.), ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε προβολές συστήματος ή συγκεκριμένες συναρτήσεις για την προβολή πληροφοριών ευρετηρίου. Για συγκεκριμένες μεθόδους, ανατρέξτε στην επίσημη τεκμηρίωση της αντίστοιχης βάσης δεδομένων.
Διαγραφή ευρετηρίου
Η διαγραφή ενός ευρετηρίου απαιτεί επίσης διαφορετικές μεθόδους ανάλογα με το σύστημα βάσης δεδομένων.
Χρησιμοποιήστε την εντολή DROP INDEX:
Τα περισσότερα συστήματα βάσεων δεδομένων υποστηρίζουν τη χρήσηDROP INDEXεντολή για διαγραφή του ευρετηρίου.
Παράδειγμα (MySQL):
DROPINDEX idx_name ON students;
1
Σημείωση: Σε ορισμένα συστήματα βάσεων δεδομένων (όπως ο SQL Server),DROP INDEXΗ σύνταξη της εντολής μπορεί να είναι ελαφρώς διαφορετική, απαιτώντας τον καθορισμό του ονόματος πίνακα και του ονόματος ευρετηρίου, αλλά όχιONΛέξεις-κλειδιά.
Χρησιμοποιήστε τη δήλωση ALTER TABLE:
Ένας άλλος τρόπος για να διαγράψετε ένα ευρετήριο είναι να χρησιμοποιήσετεALTER TABLEδήλωση.
Εκτός από τη χρήση εντολών SQL, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε εργαλεία διαχείρισης βάσης δεδομένων (όπως MySQL Workbench, SQL Server Management Studio κ.λπ.) για να δημιουργήσετε, να προβάλετε και να διαγράψετε ευρετήρια γραφικά. Αυτά τα εργαλεία συνήθως παρέχουν πιο εύχρηστες διεπαφές λειτουργίας και πλούσιες λειτουργικές επιλογές.
Προφυλάξεις
Κατά τη δημιουργία, την προβολή και την απόθεση ευρετηρίων, βεβαιωθείτε ότι έχετε επαρκή γνώση του συστήματος της βάσης δεδομένων σας για να αποφύγετε περιττά σφάλματα και απώλεια δεδομένων.
Παρόλο που τα ευρετήρια μπορούν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα των ερωτημάτων, καταλαμβάνουν επίσης επιπλέον χώρο αποθήκευσης και ενδέχεται να αυξήσουν την επιβάρυνση των λειτουργιών εισαγωγής, ενημέρωσης και διαγραφής δεδομένων. Επομένως, κατά τη δημιουργία ενός δείκτη, πρέπει να κάνετε αντισταθμίσεις και επιλογές με βάση την πραγματική κατάσταση.
Πριν διαγράψετε ένα ευρετήριο, βεβαιωθείτε ότι το ευρετήριο δεν χρησιμοποιείται πλέον ή ότι είναι διαθέσιμο ένα εναλλακτικό σχήμα ευρετηρίασης. Διαφορετικά, η απόρριψη του ευρετηρίου μπορεί να προκαλέσει μείωση της απόδοσης του ερωτήματος.
Οι δείκτες έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση της βάσης δεδομένων, τόσο θετικό όσο και δυνητικά αρνητικό. Ακολουθεί αναλυτική ανάλυση:
θετική επιρροή
Επιταχύνετε την ανάκτηση δεδομένων:
Τα ευρετήρια μπορούν να επιταχύνουν σημαντικά την ανάκτηση δεδομένων. Μέσω του ευρετηρίου, το σύστημα βάσης δεδομένων μπορεί να εντοπίσει απευθείας τη θέση των δεδομένων στόχου χωρίς να σαρώσει ολόκληρο τον πίνακα έναν προς έναν. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε σύνολα δεδομένων μεγάλης κλίμακας και μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα των ερωτημάτων.
Τα ευρετήρια μειώνουν επίσης το κόστος εισόδου/εξόδου μειώνοντας τον αριθμό των σειρών που σαρώνει μια βάση δεδομένων, επειδή το σύστημα βάσης δεδομένων μπορεί να βρει τα δεδομένα που χρειάζεται πιο γρήγορα χωρίς να χρειάζεται να διαβάσει έναν ολόκληρο πίνακα ή έναν μεγάλο αριθμό άσχετων σειρών δεδομένων.
Βελτιώστε την απόδοση της βάσης δεδομένων:
Η χρήση ευρετηρίων μπορεί να μειώσει τον αριθμό των λειτουργιών εισόδου/εξόδου του δίσκου στο σύστημα βάσης δεδομένων, επειδή τα ευρετήρια συνήθως αποθηκεύονται στη μνήμη και μπορούν να προσπελαστούν γρήγορα. Αυτό βοηθά στη βελτίωση της απόδοσης ολόκληρου του συστήματος βάσης δεδομένων, ειδικά όταν αντιμετωπίζετε πολύπλοκα ερωτήματα και μεγάλους όγκους δεδομένων.
Τα ευρετήρια μπορούν επίσης να βελτιστοποιήσουν τα σχέδια ερωτημάτων, επιτρέποντας στο σύστημα της βάσης δεδομένων να εκτελεί λειτουργίες ερωτημάτων πιο αποτελεσματικά. Το εργαλείο βελτιστοποίησης ερωτημάτων μπορεί να χρησιμοποιήσει ευρετήρια για να δημιουργήσει πιο αποτελεσματικά σχέδια ερωτημάτων, βελτιώνοντας έτσι τον χρόνο απόκρισης ερωτημάτων και την απόδοση.
Εξασφαλίστε τη μοναδικότητα των δεδομένων:
Τα μοναδικά ευρετήρια και τα ευρετήρια πρωτεύοντος κλειδιού διασφαλίζουν τη μοναδικότητα των δεδομένων στη βάση δεδομένων. Αυτό βοηθά στη διατήρηση της ακεραιότητας και της συνέπειας των δεδομένων, αποτρέποντας την αντιγραφή δεδομένων και τα σφάλματα.
πιθανές αρνητικές επιπτώσεις
Αυξήστε τις απαιτήσεις αποθηκευτικού χώρου:
Τα ευρετήρια απαιτούν επιπλέον χώρο αποθήκευσης. Για μεγάλες βάσεις δεδομένων, ο χώρος αποθήκευσης που καταλαμβάνει το ευρετήριο μπορεί να είναι αρκετά μεγάλος, γεγονός που αυξάνει το κόστος αποθήκευσης της βάσης δεδομένων.
Καθώς ο αριθμός των ευρετηρίων αυξάνεται, οι συνολικές απαιτήσεις αποθήκευσης της βάσης δεδομένων αυξάνονται ανάλογα. Επομένως, ο αντίκτυπος στον αποθηκευτικό χώρο πρέπει να σταθμίζεται κατά τη δημιουργία ενός ευρετηρίου.
Αύξηση του κόστους συγγραφής:
Κάθε φορά που εισάγονται, ενημερώνονται ή διαγράφονται δεδομένα, το σύστημα της βάσης δεδομένων όχι μόνο χρειάζεται να τροποποιεί τα ίδια τα δεδομένα, αλλά και να ενημερώνει τα αντίστοιχα ευρετήρια. Αυτό αυξάνει το γενικό κόστος των λειτουργιών εγγραφής και μειώνει την απόδοση εγγραφής.
Σε εξαιρετικά ταυτόχρονα σενάρια λειτουργίας εγγραφής, οι συχνές ενημερώσεις ευρετηρίου μπορεί να αποτελέσουν εμπόδιο απόδοσης. Επομένως, ο αντίκτυπος στην απόδοση εγγραφής πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό ευρετηρίων.
Μειώστε την αποτελεσματικότητα του προγράμματος βελτιστοποίησης ερωτημάτων:
Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα ευρετήρια μπορεί να αναγκάσουν το εργαλείο βελτιστοποίησης ερωτημάτων να επιλέξει ένα μη βέλτιστο σχέδιο ερωτημάτων. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο ότι η παρουσία του ευρετηρίου παραπλανά το εργαλείο βελτιστοποίησης ερωτημάτων στην εκτίμηση του κόστους ερωτήματος.
Ως εκ τούτου, πρέπει να εξετάσετε προσεκτικά κατά τη δημιουργία ενός ευρετηρίου εάν θα βοηθήσει πραγματικά στη βελτιστοποίηση της απόδοσης του ερωτήματος και να αποφύγετε τη δημιουργία περιττών ή περιττών ευρετηρίων.
Κόστος συντήρησης δείκτη:
Οι δείκτες απαιτούν τακτική συντήρηση για τη διατήρηση της απόδοσής τους. Αυτό περιλαμβάνει λειτουργίες όπως η ανακατασκευή ή η αναδιοργάνωση ευρετηρίων, η ενημέρωση στατιστικών στοιχείων ευρετηρίου και ούτω καθεξής. Αυτές οι λειτουργίες καταναλώνουν πρόσθετους πόρους και χρόνο και ενδέχεται να έχουν βραχυπρόθεσμο αντίκτυπο στην απόδοση της βάσης δεδομένων.
Οι διαχειριστές βάσεων δεδομένων πρέπει να διαθέτουν ένα συγκεκριμένο τεχνικό επίπεδο για την αποτελεσματική διαχείριση των ευρετηρίων, συμπεριλαμβανομένης της επιλογής κατάλληλων στρατηγικών ευρετηρίασης, της βελτιστοποίησης της απόδοσης των ερωτημάτων και της τακτικής διατήρησης ευρετηρίων.
Όταν μια στήλη έχει ευρετήριο αλλά ορισμένα δεδομένα σε αυτό διαγράφονται, η ενημέρωση του ευρετηρίου γίνεται συνήθως αυτόματα από το σύστημα διαχείρισης βάσης δεδομένων (DBMS) χωρίς μη αυτόματη παρέμβαση του χρήστη. Ο σκοπός των ευρετηρίων βάσης δεδομένων είναι να επιταχύνουν την ανάκτηση δεδομένων. Συσχετίζονται στενά με τα δεδομένα του πίνακα, αλλά το ίδιο το ευρετήριο δεν αποθηκεύει δεδομένα, αλλά αποθηκεύει δείκτες ή πληροφορίες τοποθεσίας που δείχνουν προς τα δεδομένα του πίνακα.
Ακολουθούν λεπτομερείς οδηγίες σχετικά με τον τρόπο αυτόματης ενημέρωσης του ευρετηρίου για να αντικατοπτρίζει τις διαγραφές δεδομένων:
Μηχανισμός αυτόματης ενημέρωσης ευρετηρίου
Λειτουργία διαγραφής δεδομένων:
Όταν ένας χρήστης εκτελεί μια λειτουργία διαγραφής δεδομένων (όπως η χρήσηDELETEδήλωση), το DBMS θα αφαιρέσει πρώτα την καθορισμένη σειρά δεδομένων από τον πίνακα.
Αυτή η λειτουργία διαγραφής δεν επηρεάζει μόνο τα δεδομένα στον πίνακα, αλλά επηρεάζει επίσης τα ευρετήρια που σχετίζονται με τα δεδομένα.
Ενημερώσεις ευρετηρίου:
Όταν μια σειρά δεδομένων διαγράφεται από έναν πίνακα, το DBMS ενημερώνει αυτόματα όλα τα επηρεαζόμενα ευρετήρια.
Για κάθε διαγραμμένη σειρά δεδομένων, το DBMS θα αφαιρέσει την αντίστοιχη καταχώρηση ευρετηρίου (δηλαδή, τον δείκτη ή τις πληροφορίες τοποθεσίας που δείχνουν προς τη σειρά δεδομένων) από το ευρετήριο.
Αυτή η ενημέρωση είναι άμεση, πράγμα που σημαίνει ότι μόλις διαγραφεί μια σειρά από τον πίνακα, η αντίστοιχη καταχώρηση ευρετηρίου καταργείται αμέσως.
Θεωρήσεις απόδοσης:
Αν και η αυτόματη ενημέρωση του ευρετηρίου διασφαλίζει τη συνοχή του ευρετηρίου και των δεδομένων πίνακα, μπορεί επίσης να έχει κάποιο αντίκτυπο στην απόδοση.
Ειδικά όταν εκτελείτε μεγάλο αριθμό λειτουργιών διαγραφής, η ενημέρωση του ευρετηρίου μπορεί να γίνει εμπόδιο απόδοσης.
Επομένως, πριν εκτελέσετε μεγάλο αριθμό λειτουργιών διαγραφής, μερικές φορές μπορεί να χρειαστεί να εξετάσετε άλλες στρατηγικές, όπως διαγραφή ομαδικής, ανακατασκευή ευρετηρίου κ.λπ., για να βελτιστοποιήσετε την απόδοση.
Ανακατασκευή ευρετηρίου
Εάν η λειτουργία διαγραφής προκαλεί σοβαρό κατακερματισμό του ευρετηρίου και επηρεάζει την απόδοση του ερωτήματος, σκεφτείτε να δημιουργήσετε ξανά το ευρετήριο.
Η ανακατασκευή ευρετηρίου είναι μια λειτουργία για την αναδόμηση του ευρετηρίου, η οποία μπορεί να εξαλείψει τον κατακερματισμό του ευρετηρίου και να βελτιώσει την απόδοση του ερωτήματος.
Στη MySQL, μπορείτε να χρησιμοποιήσετεALTER TABLEΑντιστοίχιση δήλωσηςDROP INDEXκαιADD INDEX επιλογή αναδόμησης του ευρετηρίου. Ωστόσο, θα πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή η διαδικασία ενδέχεται να κλειδώσει προσωρινά τον πίνακα και να επηρεάσει άλλες λειτουργίες ερωτήματος.
Η μη αυτόματη ενημέρωση ευρετηρίων για να αντικατοπτρίζουν τις λειτουργίες διαγραφής δεδομένων συνήθως δεν είναι απαραίτητη στα περισσότερα συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (όπως MySQL, PostgreSQL, SQL Server, κ.λπ.), επειδή η βάση δεδομένων διατηρεί αυτόματα τη συνοχή του ευρετηρίου. Όταν διαγράφετε δεδομένα από έναν πίνακα, η βάση δεδομένων αφαιρεί αυτόματα την αντίστοιχη καταχώρηση ευρετηρίου από το ευρετήριο.
Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, η απόδοση του ερωτήματος μπορεί να επηρεαστεί εάν ένα ευρετήριο κατακερματιστεί λόγω συχνών τροποποιήσεων δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων των εισαγωγών, ενημερώσεων και διαγραφών. Σε αυτό το σημείο, μπορεί να θέλετε να παρέμβετε με μη αυτόματο τρόπο στη συντήρηση του ευρετηρίου, συμπεριλαμβανομένης της ανακατασκευής του ευρετηρίου ή της βελτιστοποίησης του ευρετηρίου. Αν και αυτό δεν "ενημέρωνει" άμεσα το ευρετήριο ώστε να αντικατοπτρίζει μια μεμονωμένη λειτουργία διαγραφής, μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του ευρετηρίου συνολικά.
Ακολουθούν ορισμένες μη αυτόματες μέθοδοι βελτιστοποίησης ευρετηρίου που μπορούν να αντικατοπτρίζουν έμμεσα τον αντίκτυπο των λειτουργιών διαγραφής δεδομένων στο ευρετήριο:
Ευρετήριο ανακατασκευής:
χρήσηALTER TABLE Η δήλωση πέφτει και δημιουργεί εκ νέου το ευρετήριο. Αυτό αφαιρεί τον κατακερματισμό από το ευρετήριο και τον καθιστά πιο συμπαγή και αποτελεσματικό.
Για παράδειγμα, στη MySQL, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ακόλουθη εντολή για να δημιουργήσετε ξανά το ευρετήριο (υποθέτοντας ότι το ευρετήριο έχει όνομαidx_name, το όνομα του πίνακα είναιusers):
Σημείωση: Η ανοικοδόμηση του ευρετηρίου ενδέχεται να κλειδώσει προσωρινά τον πίνακα και να επηρεάσει άλλες λειτουργίες ερωτήματος, επομένως συνιστάται να το εκτελείτε σε ώρες εκτός αιχμής.
Βελτιστοποίηση πίνακα:
χρήσηOPTIMIZE TABLE δήλωση για την αναδιοργάνωση της φυσικής αποθήκευσης του πίνακα, συμπεριλαμβανομένων των ευρετηρίων. Αυτό μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του κατακερματισμού του πίνακα και ενδεχομένως στη βελτίωση της απόδοσης του ερωτήματος.
Για παράδειγμα, στη MySQL, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ακόλουθη εντολή για να βελτιστοποιήσετε έναν πίνακα (υποθέτοντας ότι ο πίνακας έχει όνομαusers):
OPTIMIZETABLE users;
1
Σημείωση: Η διαδικασία βελτιστοποίησης του πίνακα ενδέχεται να διαρκέσει λίγο και ο πίνακας μπορεί επίσης να είναι προσωρινά κλειδωμένος.
Πίνακας ανάλυσης:
χρήσηANALYZE TABLE δήλωση για ενημέρωση στατιστικών πίνακα, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης ευρετηρίου. Αυτό βοηθά το εργαλείο βελτιστοποίησης βάσης δεδομένων να δημιουργήσει πιο αποτελεσματικά σχέδια ερωτημάτων.
Για παράδειγμα, στη MySQL, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ακόλουθη εντολή για να αναλύσετε έναν πίνακα (υποθέτοντας ότι ο πίνακας έχει όνομαusers):
ANALYZETABLE users;
1
Η ανάλυση πινάκων δεν επηρεάζει άμεσα τη φυσική δομή του ευρετηρίου, αλλά μπορεί να βοηθήσει τη βάση δεδομένων να κάνει καλύτερη χρήση του ευρετηρίου.
Διατηρήστε τακτικά τον δείκτη:
Ελέγχετε περιοδικά τον κατακερματισμό του ευρετηρίου και βελτιστοποιήστε ή ανακατασκευάστε όπως απαιτείται.
Εξετάστε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε εργαλεία διαχείρισης βάσεων δεδομένων ή σενάρια για να αυτοματοποιήσετε τη διαδικασία συντήρησης ευρετηρίου.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η μη αυτόματη ενημέρωση του ευρετηρίου για να αντικατοπτρίζει μια μεμονωμένη λειτουργία διαγραφής δεδομένων συνήθως δεν είναι απαραίτητη επειδή η βάση δεδομένων χειρίζεται αυτήν την κατάσταση αυτόματα. Ωστόσο, είναι πολύ σημαντικό να διατηρείται τακτικά ο δείκτης για να διασφαλίζεται ότι παραμένει σε βέλτιστη κατάσταση, κάτι που μπορεί να επιτευχθεί με τις μεθόδους που αναφέρονται παραπάνω.
Επιπλέον, εάν χρειάζεται να επέμβετε χειροκίνητα στο ευρετήριο για να αντικατοπτρίσετε συγκεκριμένες αλλαγές δεδομένων (αν και αυτό είναι σπάνιο), ίσως χρειαστεί να κατανοήσετε βαθύτερα τις εσωτερικές λειτουργίες του συστήματος διαχείρισης της βάσης δεδομένων σας και να εξετάσετε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε την εντολή συντήρησης βάσης δεδομένων χαμηλότερου επιπέδου ή εργαλείο. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις, αρκεί απλώς να βασιστείτε στις δυνατότητες αυτόματης συντήρησης ευρετηρίου της βάσης δεδομένων.