3.6索引（课件）-《数据库应用技术-SQL Server》同步教学（人民邮电版）

关系数据库标准语言SQL 第3章 目录 01 SQL概述 02 数据库的创建 与管理 03 数据表及其操作 04 数据查询 05 视图 06 索引 本章主要内容 结构化查询语言（Structured Query Language，SQL）是关系数据库管理的标准语言，具有数据定义、数据查询、数据操纵和数据控制四个方面的功能。SQL结构简单，功能齐全，是目前广泛应用的关系数据库查询语言。 本章主要介绍SQL Server 2019数据库管理系统各种工具的使用和SQL的使用。 索引 第3章 06 3.6 索引 用户对数据库最基本、最频繁的操作是数据查询。一般情况下，数据库在进行查询操作时需要对整个数据表进行扫描。当表中的记录很多时，扫描数据需要很长的时间，这就造成了系统资源的浪费。为了提高检索数据的能力，数据库引入了索引机制。 3.6.1 索引的概念 如果要在一本书中快速地查找所需的信息，可以利用目录快速地进行查找，而不是一页页地查找。数据库中的索引与书籍中的目录类似，可以让数据库应用程序利用索引快速地查找到所需内容，而不需要扫描整个数据库。在图书中，目录是内容和页码的列表清单。在数据库中，索引就是表中数据和相应存储位置的列表。 索引是以表的列为基础的数据库对象，是为了加速对表中数据行的检索而创建的一种单独的存储结构。当SQL Server执行查询时，查询优化器评估可用于检索数据的每种方法，然后选择最有效的方法。可能采用的方法包括扫描表和扫描一个或多个索引（如果有）。扫描表时，查询优化器读取表中的所有行，并提取满足查询条件的行。扫描表时会有许多磁盘I/O操作，并占用大量资源。查询优化器使用索引时，搜索索引键列，查找到所需查询行的存储位置，然后从该位置提取匹配行。通常，搜索索引比搜索表要快得多，这是因为索引与表不同，一般每行包含的列非常少，且行遵循排序顺序。 3.6.1 索引的概念 索引作为单独的物理数据库结构，与其所依附的数据表是不能割裂开的。索引提供了一种对数据库表记录进行逻辑排序的内部方法。索引一旦建立成功，将由数据库引擎自动维护和管理。当对索引所依附的表进行记录的添加、更新或删除操作时，数据库引擎会及时更新与调整索引的内容，使其与表一致。在数据库系统中建立索引能够极大地改善系统的性能，并且使用索引能够加快数据检索的速度，索引具有以下几个方面的优点。 加速数据检索的速度。索引能够以一列或多列的值为基础，迅速查找表中的数据。 加快表与表之间的连接速度。连接、排序和分组都需要数据检索，在建立好索引后，其数据检索速度会加快，从而加速连接等操作。 在数据检索过程中使用查询优化器，提高系统性能。查询优化器依赖于索引，用于决定到底哪些索引可以使该查询最快。 确保数据记录的唯一性。通过给列创建唯一索引，可以保证表中的数据不重复。 在使用ORDER BY、GROUP BY子句进行数据检索时，利用索引机制，能够显著地减少查询中排序和分组消耗的时间。 3.6.1 索引的概念 索引虽然可以提高查询的速度，但是需要牺牲一定的系统性能。创建索引和维护索引需要耗费时间，对表中数据进行插入、删除和修改操作时，要进行索引维护。另外，索引还占有一定的物理存储空间。因此，对表中的列是否创建索引及如何创建索引，需要进行判断评估。创建索引应考虑的主要因素如下。 一个表如果建有大量索引会影响INSERT、UPDATE和DELETE语句的性能，因为当表中的数据更改时，所有索引都需要进行适当的调整。 避免对经常更新的表建立过多的索引，并且索引应保持较窄，即列要尽可能少。 使用多个索引可以提高更新少而数据量大的表的查询性能。大量索引可以提高不修改数据的表的查询性能，因为查询优化器有更多的索引可供选择，从而可以确定最快的访问方法。 对简单的表进行索引可能不会产生优化效果，因为查询优化器在遍历用于搜索数据的索引时，花费的时间可能比执行表的扫描还长。因此，简单的表的索引可能从来不使用，但却必须在表中的数据更改时进行维护。 对于查询中很少涉及的列或者重复值比较多的列，不要建立索引。 定义主键和外键的列，最好建立索引。 3.6.2 索引的类型 SQL Server 2019中包含两种最基本的索引，即聚集索引和非聚集索引。此外还有唯一索引、包含列索引、视图索引、全文索引、空间索引、筛选索引和XML索引等。 （1）聚集索引 在聚集索引中，索引键值的顺序与数据表中记录的物理顺序相同，即聚集索引决定了数据库表中记录行的存储顺序。由于记录行只能按一个物理顺序存储，因此每个表只能有一个聚集索引。 由于聚集索引的顺序与表中记录的物理存储相同，因此聚集索引适用于范围查找，但聚集索引不适用于频繁更改的列。 （2）非聚集索引 非聚