程序員你真的了解SQL索引嗎？
這篇主要來分析下索引的優(yōu)缼點，以及如何正確使用索引。
索引的優(yōu)點：這個顯而易見，正確的索引會大大提高數(shù)據(jù)查詢，對結(jié)果進(jìn)行排序、分組的操作效率。
索引的缺點:優(yōu)點顯而易見，同樣缺點也是顯而易見:
1：創(chuàng)建索引需要額外的磁盤空間，索引最大一般為表大小的1.2倍左右。
2：在表數(shù)據(jù)修改時，例如增加，刪除，更新，都需要維護(hù)索引表，這是需要系統(tǒng)開銷的。
3：不合理的索引設(shè)計非但不能利于系統(tǒng)，反而會使系統(tǒng)性能下降。例如我們在一個創(chuàng)建有非聚集索引的列上做范圍查詢，此列的索引不會起到任何的優(yōu)化效果，反而由于數(shù)據(jù)的修改而需要維護(hù)索引表,從而影響了對數(shù)據(jù)修改的性能。
實際例子：還是拿前兩篇文章的學(xué)生表來講吧，要查詢成績在50分以上的學(xué)生信息select * from student where score>50。學(xué)生表包含了100000行記錄，而且學(xué)分是隨機(jī)生成的,這樣從數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)分布上都有一定的保障。
第一種情況：學(xué)生表有索引
1：存在聚集索引，但聚集索引不在學(xué)分上,這里只分析學(xué)分不是聚集索引的情況。
(1):學(xué)分上沒有索引。此時SQL會通過聚集索引來查找數(shù)據(jù)，這點估計大家都會知道。
(2):學(xué)分上有索引。這種情況，SQL會使用上學(xué)分上的索引嗎？這個問題估計不是每個人都能回答正確的。既然學(xué)分上有索引，而where中又有此列，理應(yīng)使用了索引，但實際情況并沒有使用索引。因為出現(xiàn)了范圍查找，如果一個索引一個索引的比較，在性能上比起直接按聚集索引查找全部數(shù)據(jù)后再過濾來的差。那學(xué)分上的索引什么時候 SQL會優(yōu)先考慮呢？當(dāng)score指定為一個具體值時，就能使用學(xué)分索引查找了。從下圖的SQL執(zhí)行計劃可以得知。
2:不存在聚集索引。
(1):在學(xué)分上沒有索引，其它字段有索引，這種情況就會出現(xiàn)表掃描。
(2):在學(xué)分上有索引，是否會按照學(xué)分上的索引進(jìn)行查找呢？由于上面的表數(shù)據(jù)量也不少，一般會認(rèn)為SQL不會采用表掃描，因為會查找全部記錄，但實際情況表明SQL對于范圍查詢也行采用表掃描而不是按學(xué)生索引查詢。我們也可以強(qiáng)制SQL按學(xué)分查詢，于是有下面的SQL執(zhí)行計劃比較，我們可以清楚的看出，強(qiáng)制使用學(xué)分做為索引查詢比表搜索的性能要差很多。
第二種情況：學(xué)生表沒有索引。這個情況沒有分析的價值。
什么字段不適合創(chuàng)建索引？
1:不經(jīng)常使用的列，這種索引帶來缺點遠(yuǎn)大于帶來的優(yōu)點。
2:邏輯性的字段，例如性別字段等等,匹配的記錄太多，和表掃描比起來不相上下。
3:字段內(nèi)容特別大的字段，例如text等，這會大大增大索引所占用的空間以及索引更新時的速度。
我們說SQL在維護(hù)索引時要消耗系統(tǒng)資源，那么SQL維護(hù)索引時究竟消耗了什么資源？會產(chǎn)生哪些問題？究竟怎樣才能優(yōu)化字段的索引？
第一：當(dāng)數(shù)據(jù)頁達(dá)到了8K(數(shù)據(jù)頁最大為8K) 容量，如此時發(fā)生插入或更新數(shù)據(jù)的操作，將導(dǎo)致頁的分裂。
1、聚集索引的情況下：聚集索引將被插入和更新的行指向特定的頁，該頁由聚集索引關(guān)鍵字決定；
2、只有堆的情況下：有空間就可以插入新的行，對行數(shù)據(jù)的更新需要更多的空間，如果大于了當(dāng)前頁的可用空間，行就被移到新的頁中，且在原位置留下一個轉(zhuǎn)發(fā)指針，指向被移動的新行，如果具有轉(zhuǎn)發(fā)指針的行又被移動了，那么原來的指針將重新指向新的位置；
3、堆中有非聚集索引，盡管插入和更新操作，不會發(fā)生頁分裂，但非聚集索引上仍然產(chǎn)生頁分裂。
總結(jié)：無論有無索引，很多數(shù)據(jù)將保留在老頁面，其它將放入新頁面，并且新頁面可能被分配到任何可用的頁，頻繁頁分裂，表會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)碎片，直接造成I/O 效率下降。
引出問題：為什么數(shù)據(jù)庫對于varchar最大值設(shè)置為8000,而不是10000呢？
答：是由于數(shù)據(jù)頁大小最大為8K。
第二：針對上述索引可能造成的頁分頁的解決方案，填充因子。
創(chuàng)建索引時，可以為索引指定一個填充因子，在索引的每個葉級頁面上保留一定百分比的空間，將來數(shù)據(jù)可以進(jìn)行擴(kuò)充和減少頁分裂。值從0到100的百分比數(shù)值，100 時表示將數(shù)據(jù)頁填滿。不對數(shù)據(jù)進(jìn)行更改時(例如只讀表中)才用此設(shè)置，實用價值不大。值越小則數(shù)據(jù)頁上的空閑空間越大，可以減少在索引增長過程中進(jìn)行頁分裂，但需要占用更多的硬盤空間。填充因子也不能設(shè)置過小，過小會影響SQL的讀取性能，因為填充因子造成數(shù)據(jù)頁的增多。一般我們公司設(shè)置的填充因子是80。
索引是否是一塵不變的？
隨著業(yè)務(wù)的變化，數(shù)據(jù)的變化，會發(fā)生有些索引的用處可能發(fā)生變化，例如：
1:原來主要靠用戶名搜索記錄，現(xiàn)在業(yè)務(wù)更改為按用戶所在城市搜索等等，此時我們需要即時變更表索引以適應(yīng)新業(yè)務(wù)的變化,即數(shù)據(jù)和使用模式發(fā)生了大幅度變化。
2:系統(tǒng)上線前不合理的索引，隨著數(shù)據(jù)的增加，缺點越來越明顯，此時需要調(diào)整索引。
3:隨著數(shù)據(jù)的增加，產(chǎn)生了越來越多的頁分裂，導(dǎo)致索引性能越來越低。
上面的幾種情況，我們就需要選擇重建索引來徹底解決問題。
總結(jié)索引使用原則：
1:不要索引數(shù)據(jù)量不大的表，對于小表來講，表掃描的成本并不高。
2:不要設(shè)置過多的索引，在沒有聚集索引的表中，最大可以設(shè)置249個非聚集索引，過多的索引首先會帶來更大的磁盤空間，而且在數(shù)據(jù)發(fā)生修改時，對索引的維護(hù)是特別消耗性能的。
3:合理應(yīng)用復(fù)合索引，有某些情況下可以考慮創(chuàng)建包含所有輸出列的覆蓋索引。
4:對經(jīng)常使用范圍查詢的字段，可能考慮聚集索引。
5:避免對不常用的列，邏輯性列，大字段列創(chuàng)建索引。
原文鏈接：http://www.cnblogs.com/ASPNET2008/archive/2010/12/19/1910218.html
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