Tabela z indeksami

Tabela z indeksami ma dodatkowe struktury przyspieszające wyszukiwanie kosztem miejsca i wydajności zapisu.

Jak indeks zmienia sposób wyszukiwania w tabeli

Tabela z indeksami to tabela, dla której utworzono jedną lub kilka dodatkowych struktur przechowujących wartości wybranych kolumn oraz informacje pozwalające odszukać odpowiadające im wiersze. Indeks nie zastępuje danych zapisanych w tabeli. Jest pomocniczą strukturą, z której silnik bazy danych może skorzystać podczas wykonywania zapytania. Przykładowo, jeżeli tabela zawiera kolumnę email, indeks na tej kolumnie może skrócić wyszukiwanie rekordu pasującego do warunku WHERE email = Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.'.

Bez użytecznego indeksu silnik może być zmuszony do sprawdzenia kolejnych wierszy tabeli, czyli wykonania skanowania tabeli. Przy dużej liczbie rekordów oznacza to odczyt znacznej części danych, nawet gdy zapytanie zwraca tylko jeden wiersz. Indeks pozwala ominąć wiele niepasujących rekordów, ale jego skuteczność zależy od rodzaju zapytania, rozkładu wartości w kolumnie, liczby wierszy oraz decyzji optymalizatora zapytań. Samo istnienie indeksu nie gwarantuje, że zostanie on użyty.

Kolumny, klucze i rodzaje indeksów

Indeks może obejmować jedną kolumnę albo kilka kolumn. W indeksie wielokolumnowym kolejność kolumn ma znaczenie, ponieważ uporządkowanie rozpoczyna się od pierwszej kolumny, a następnie uwzględnia kolejne. Dlatego indeks obejmujący kolumny (klient_id, data_utworzenia) może być przydatny dla wyszukiwania po klient_id oraz dla części zapytań wykorzystujących tę kolumnę jako pierwszy element warunku. Nie zapewnia jednak takiej samej korzyści dla zapytania filtrującego wyłącznie po data_utworzenia.

Indeks unikalny dodatkowo wymusza, aby wartości objęte indeksem nie powtarzały się. Taki mechanizm jest używany między innymi do zapewnienia unikalności identyfikatora lub adresu e-mail, jeżeli aplikacja wymaga, aby każdy adres występował tylko raz. Klucz główny tabeli jest zwykle powiązany z indeksem zapewniającym szybkie odnajdywanie rekordów i kontrolę unikalności, natomiast indeks na kluczu obcym może przyspieszać łączenie tabel oraz wyszukiwanie rekordów zależnych.

Koszt utrzymywania indeksów przy zapisie danych

Indeks zajmuje dodatkowe miejsce, ponieważ przechowuje kopie wartości indeksowanych kolumn oraz odwołania do rekordów tabeli. Gdy aplikacja dodaje, modyfikuje albo usuwa wiersz, silnik musi zaktualizować również każdy indeks, którego dotyczy ta operacja. Z tego powodu duża liczba indeksów może zwiększyć czas operacji zapisu, zużycie pamięci podręcznej i obciążenie dysku. Indeks korzystny dla odczytu nie zawsze jest korzystny dla tabeli, do której bardzo często dopisywane są dane.

Niepotrzebne indeksy mogą też utrudniać utrzymanie bazy. Zmiany wartości w kolumnie indeksowanej wymagają aktualizacji struktury, a intensywne modyfikacje mogą powodować jej fragmentację lub zwiększać liczbę operacji wejścia-wyjścia, zależnie od używanego silnika. Przy projektowaniu tabeli warto więc analizować rzeczywiste zapytania, a nie tworzyć indeks na każdej kolumnie. Szczególnej oceny wymagają kolumny o małej liczbie różnych wartości, ponieważ indeks na polu zawierającym jedynie kilka powtarzających się stanów może nie dać przewagi nad skanowaniem tabeli.

Sprawdzanie indeksów w aplikacji na laptopie i komputerze PC

Problemy z indeksami mogą być widoczne jako wolne wyszukiwanie, długi czas otwierania listy rekordów, opóźnienia podczas zapisywania danych albo okresowe wysokie użycie dysku. Taki objaw nie oznacza jednak automatycznie uszkodzenia tabeli. Przyczyną może być również brak miejsca na dysku, awaria nośnika, niewystarczająca ilość pamięci RAM, błędne zapytanie, blokada rekordu lub nieaktualne statystyki używane przez optymalizator. Diagnostyka powinna rozdzielić problem sprzętowy od problemu aplikacji i bazy danych.

Podczas sprawdzania komputera warto odtworzyć konkretne opóźnienie, zmierzyć czas odczytu i zapisu oraz ustalić, czy spowolnienie występuje tylko w jednej aplikacji. Następnie można przeanalizować plan wykonania zapytania, rozmiar tabeli, liczbę indeksów i ich wykorzystanie, korzystając z narzędzi właściwych dla danego silnika bazy danych. Nie należy usuwać indeksu bez kopii konfiguracji i pomiaru porównawczego, ponieważ zmiana może przyspieszyć jedno zapytanie, a pogorszyć inne. Warszawskie Pogotowie Komputerowe zajmuje się profesjonalną naprawą laptopów i komputerów PC, w tym diagnostyką podzespołów oraz problemów z aplikacjami wykorzystującymi lokalne dane.