Основы индексов
Индекс является структурой на диске, которая связана с таблицей или представлением и ускоряет получение строк из таблицы или представления. Индекс содержит ключи, построенные из одного или нескольких столбцов в таблице или представлении. Эти ключи хранятся в виде структуры сбалансированного дерева, которая поддерживает быстрый поиск строк по их ключевым значениям в SQL Server.
Таблица или представление может содержать следующие типы индексов.
- Кластеризованный
- Кластеризованные индексы сортируют и хранят строки данных в таблицах или представлениях на основе их ключевых значений. Этими значениями являются столбцы, включенные в определение индекса. Существует только один кластеризованный индекс для каждой таблицы, потому что строки данных могут быть отсортированы только в единственном порядке.
- Строки данных в таблице хранятся в порядке сортировки только в том случае, если таблица содержит кластеризованный индекс. Если у таблицы есть кластеризованный индекс, то таблица называется кластеризованной. Если у таблицы нет кластеризованного индекса, то строки данных хранятся в неупорядоченной структуре, которая называется кучей.
- Некластеризованный
- Некластеризованные индексы имеют структуру, отдельную от строк данных. В некластеризованном индексе содержатся значения ключа некластеризованного индекса, и каждая запись значения ключа содержит указатель на строку данных, содержащую значение ключа.
- Указатель из строки индекса в некластеризованном индексе, который указывает на строку данных, называется указателем строки. Структура указателя строки зависит от того, хранятся ли страницы данных в куче или в кластеризованной таблице. Для кучи указатель строки является указателем на строку. Для кластеризованной таблицы указатель строки данных является ключом кластеризованного индекса.
- В SQL Server 2005 можно добавить не ключевые столбцы на конечный уровень некластеризованного индекса и обойти существующее ограничение на ключи индексов (900 байт и 16 ключевых столбцов) и выполнять полностью индексированные запросы. Дополнительные сведения см. в разделе Индекс с включенными столбцами.
Дополнительные сведения об архитектуре индекса см. в разделе Архитектура таблиц и индексов.
Как кластеризованные, так и некластеризованные индексы могут быть уникальными. Это означает, что никакие две строки не имеют одинаковое значение для ключа индекса. В противном случае индекс не является уникальным, и несколько строк могут содержать одно и то же значение. Дополнительные сведения см. в разделе Правила по созданию уникальных индексов.
Обслуживание индексов таблиц и представлений происходит автоматически при любом изменении данных в таблице.
Индексы и ограничения
Индексы создаются автоматически при определении ограничений PRIMARY KEY или UNIQUE на основе столбцов таблицы. Например, при создании таблицы и указании конкретного столбца в качестве первичного ключа компонент SQL Server 2005 Database Engine автоматически создает на основе этого столбца ограничение PRIMARY KEY и индекс. Дополнительные сведения см. в разделе Создание индексов (компонент Database Engine).
Как оптимизатор запросов использует индексы
Правильно построенные индексы могут сократить количество дисковых операций ввода-вывода, уменьшить потребление системных ресурсов, таким образом улучшая производительность запроса. Индексы могут быть полезны во множестве запросов, содержащих инструкции SELECT, UPDATE или DELETE. Рассмотрим запрос SELECT Title, HireDate FROM HumanResources.Employee WHERE EmployeeID = 250 в базе данных AdventureWorks. При выполнении этого запроса оптимизатор запросов оценивает все доступные методы получения данных и выбирает наиболее эффективный метод. Этим методом может являться просмотр таблицы или просмотр одного или более индексов, если они существуют.
При выполнении просмотра таблицы оптимизатор запросов считывает все строки таблицы и извлекает строки, удовлетворяющие критериям запроса. Просмотр таблицы формирует много дисковых операций ввода-вывода и может быть ресурсоемкой операцией. Но если результирующий набор запроса содержит высокий процент строк таблицы, то просмотр таблицы может оказаться самым эффективным методом.
Когда оптимизатор запросов использует индекс, он выполняет поиск по ключевым столбцам индекса, находит место хранения запрашиваемых строк и извлекает оттуда совпадающие строки. В основном поиск по индексу протекает намного быстрее, чем поиск по таблице, так как в отличие от таблицы индекс часто содержит мало столбцов в каждой строке и строки расположены в отсортированном порядке.
Оптимизатор запросов обычно выбирает наиболее эффективный метод при выполнении запросов. Но если отсутствуют доступные индексы, оптимизатор запросов должен использовать просмотр таблицы. Важной задачей является проектирование и создание таких индексов, которые наилучшим образом впишутся в окружение, чтобы для оптимизатора запросов существовали эффективные индексы, из которых можно сделать выбор. SQL Server 2005 предоставляет компонент помощник по настройке ядра СУБД, который помогает проанализировать среду базы данных и выбрать соответствующие индексы.