索引是對數據庫表中一列或多列的值進行排序的一種結構,使用索引可快速訪問數據庫表中的特定信息。
數據庫索引
什么是索引
數據庫索引好比是一本書前面的目錄,能加快數據庫的查詢速度。
例如這樣一個查詢:select * from table1 where id=44。如果沒有索引,必須遍歷整個表,直到ID等于44的這一行被找到為止;有了索引之后(必須是在ID這一列上建立的索引),直接在索引里面找44(也就是在ID這一列找),就可以得知這一行的位置,也就是找到了這一行。可見,索引是用來定位的。
索引分為聚簇索引和非聚簇索引兩種,聚簇索引 是按照數據存放的物理位置為順序的,而非聚簇索引就不一樣了;聚簇索引能提高多行檢索的速度,而非聚簇索引對于單行的檢索很快。
概述
建立索引的目的是加快對表中記錄的查找或排序。
為表設置索引要付出代價的:一是增加了數據庫的存儲空間,二是在插入和修改數據時要花費較多的時間(因為索引也要隨之變動)。

B樹索引-Sql Server索引方式
為什么要創建索引
創建索引可以大大提高系統的性能。
第一,通過創建唯一性索引,可以保證數據庫表中每一行數據的唯一性。
第二,可以大大加快數據的檢索速度,這也是創建索引的最主要的原因。
第三,可以加速表和表之間的連接,特別是在實現數據的參考完整性方面特別有意義。
第四,在使用分組和排序子句進行數據檢索時,同樣可以顯著減少查詢中分組和排序的時間。
第五,通過使用索引,可以在查詢的過程中,使用優化隱藏器,提高系統的性能。
也許會有人要問:增加索引有如此多的優點,為什么不對表中的每一個列創建一個索引呢?因為,增加索引也有許多不利的方面。
第一,創建索引和維護索引要耗費時間,這種時間隨著數據量的增加而增加。
第二,索引需要占物理空間,除了數據表占數據空間之外,每一個索引還要占一定的物理空間,如果要建立聚簇索引,那么需要的空間就會更大。
第三,當對表中的數據進行增加、刪除和修改的時候,索引也要動態的維護,這樣就降低了數據的維護速度。
在哪建索引
索引是建立在數據庫表中的某些列的上面。在創建索引的時候,應該考慮在哪些列上可以創建索引,在哪些列上不能創建索引。一般來說,應該在這些列上創建索引:
在經常需要搜索的列上,可以加快搜索的速度;
在作為主鍵的列上,強制該列的唯一性和組織表中數據的排列結構;
在經常用在連接的列上,這些列主要是一些外鍵,可以加快連接的速度;在經常需要根據范圍進行搜索的列上創建索引,因為索引已經排序,其指定的范圍是連續的;
在經常需要排序的列上創建索引,因為索引已經排序,這樣查詢可以利用索引的排序,加快排序查詢時間;
在經常使用在WHERE子句中的列上面創建索引,加快條件的判斷速度。
同樣,對于有些列不應該創建索引。一般來說,不應該創建索引的的這些列具有下列特點:
第一,對于那些在查詢中很少使用或者參考的列不應該創建索引。這是因為,既然這些列很少使用到,因此有索引或者無索引,并不能提高查詢速度。相反,由于增加了索引,反而降低了系統的維護速度和增大了空間需求。
第二,對于那些只有很少數據值的列也不應該增加索引。這是因為,由于這些列的取值很少,例如人事表的性別列,在查詢的結果中,結果集的數據行占了表中數據行的很大比例,即需要在表中搜索的數據行的比例很大。增加索引,并不能明顯加快檢索速度。
第三,對于那些定義為text, image和bit數據類型的列不應該增加索引。這是因為,這些列的數據量要么相當大,要么取值很少,不利于使用索引。
第四,當修改性能遠遠大于檢索性能時,不應該創建索引。這是因為,修改性能和檢索性能是互相矛盾的。當增加索引時,會提高檢索性能,但是會降低修改性能。當減少索引時,會提高修改性能,降低檢索性能。因此,當修改操作遠遠多于檢索操作時,不應該創建索引。
數據庫優化
此外,除了數據庫索引之外,在LAMP結果如此流行的今天,數據庫(尤其是MySQL)性能優化也是海量數據處理的一個熱點。下面就結合自己的經驗,聊一聊MySQL數據庫優化的幾個方面。
首先,在數據庫設計的時候,要能夠充分的利用索引帶來的性能提升,至于如何建立索引,建立什么樣的索引,在哪些字段上建立索引,上面已經講的很清楚了,這里不在贅述。另外就是設計數據庫的原則就是盡可能少的進行數據庫寫操作(插入,更新,刪除等),查詢越簡單越好。如下:

數據庫設計
其次,配置緩存是必不可少的,配置緩存可以有效的降低數據庫查詢讀取次數,從而緩解數據庫服務器壓力,達到優化的目的,一定程度上來講,這算是一個“圍魏救趙”的辦法。可配置的緩存包括索引緩存(key_buffer),排序緩存(sort_buffer),查詢緩存(query_buffer),表描述符緩存(table_cache),如下圖:

配置緩存
第三,切表,切表也是一種比較流行的數據庫優化方法。分表包括兩種方式:橫向分表和縱向分表,其中,橫向分表比較有使用意義,故名思議,橫向切表就是指把記錄分到不同的表中,而每條記錄仍舊是完整的(縱向切表后每條記錄是不完整的),例如原始表中有100條記錄,我要切成2個表,那么最簡單也是最常用的方法就是ID取摸切表法,本例中,就把ID為1,3,5,7。。。的記錄存在一個表中,ID為2,4,6,8,。。。的記錄存在另一張表中。雖然橫向切表可以減少查詢強度,但是它也破壞了原始表的完整性,如果該表的統計操作比較多,那么就不適合橫向切表。橫向切表有個非常典型的用法,就是用戶數據:每個用戶的用戶數據一般都比較龐大,但是每個用戶數據之間的關系不大,因此這里很適合橫向切表。最后,要記住一句話就是:分表會造成查詢的負擔,因此在數據庫設計之初,要想好是否真的適合切表的優化:

分表
第四,日志分析,在數據庫運行了較長一段時間以后,會積累大量的LOG日志,其實這里面的蘊涵的有用的信息量還是很大的。通過分析日志,可以找到系統性能的瓶頸,從而進一步尋找優化方案。

性能分析
以上講的都是單機MySQL的性能優化的一些經驗,但是隨著信息大爆炸,單機的數據庫服務器已經不能滿足我們的需求,于是,多多節點,分布式數據庫網絡出現了,其一般的結構如下:

分布式數據庫結構
這種分布式集群的技術關鍵就是“同步復制”。。。《未完待續。。。》
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