关于数据库的事务和索引（二）

关于数据库的索引

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本文内容

1. 什么是索引
2. 索引的优缺点
3. 索引的类型

什么是索引

什么是索引，因为我自己也做过好几个项目了，但是都没用过索引，所以被面试官问到的时候也是一脸懵逼，那么什么是索引？

索引就是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构索引，使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。

这句话比较官方，通俗的讲，索引就相当于图书的目录，作用就是帮助我们在数据量巨大的情况下，提升查询速度。

大家都知道，在关系型数据库中，数据存储是以表的形式存储的，如果要查询一条记录，在没有索引的情况下就是通过一条一条数据去查，直到找到我们需要的数据，这样的代价是，需要花费大量的时间，然后进行大量的I/O操作，所以在数据量巨大的情况下，这种方式很显然是不行的，而索引就是为了解决这个问题，通过建立索引，在查询的时候就先在索引中查找需要的索引值，然后根据索引找到表中的记录，但是索引也有自己的缺点，这个后面再说

还需要知道的一点是，索引的数据结构，是树结构，准确的说是B树或者B+树，大部分的数据库是使用B+树，也有的数据库使用的是哈希桶（对于说的这几个数据结构我都不是很熟悉，感兴趣的可以自己去查一下）

索引的优缺点

索引最大的优点就是在数据量巨大的情况下，能成倍的提高查询效率，注意用词，数据量巨大，意思就是一万条数据都不算的，要是几百上千万条甚至亿级别的数据才会有比较明显的提速效果

假设是一亿条数据，那么最差的情况就是在最后一条数据才找到，这种情况下就需要进行一亿次的I/O操作，而有索引的话就会好很多，假设是一个B+树的索引（简单介绍一下B+树，是一个n叉树，通常一个父节点有多个孩子，B+树的元素插入是从底部插入的，和二叉树相反），假设总共有100层，那么只需要进行100次I/O操作，很明显，成指数级的提高效率

但是也因为是使用的树结构，索引对于增删改操作会有一定的影响，因为这些操作会破坏树的平衡，所以需要重新调整树，所以会有额外的花销

还有就是索引也会占用物理空间

索引的类型

通过上面的两点介绍，对于索引是什么、有什么作用有了一些了解，那么怎么创建索引，索引又分为哪几种呢？

• 普通索引

普通索引就是最简单的索引，没有任何限制，它的创建方式为

create index 索引名称 on 表名（列名1，列名2.....）

另一个有限制的，就是唯一索引，它不允许表中任何两行具有相同索引值的索引，什么意思呢，假如给年龄加上索引，那么这个表中，每个年龄都只能有一条记录，它的创建方式为

create unique index 索引名称 on 表名（列名1，列名2.....）

• 主键索引

我们在建表的时候，一般都会给表加上一个主键，id啊这种的，但是有没有发现，主键就很符合上面介绍的唯一索引，其实是数据库自动的为主键创建了主键索引，所以虽然我们平时没有使用到索引，但是数据库还是为我们创建了索引的

• 聚集索引

聚集索引，就是直接将索引中的键值的逻辑顺序决定了表中相应行的物理顺序，有点不好理解，举个例子

查字典，我们都知道，一般的字典可以按照拼音去查，也可以按照偏旁部首去查，当你要查“啊”这个字的时候，你知道他的拼音的首字母是“a”，所以你就会直接去字典的前几页找这个字，当你要查“张”这个字的时候，你知道他的拼音首字母是“z”，所以你会直接去字典的最后面去找

在这个例子里面，字典内容根据拼音排序，所以字典本身就是数据，同时也是目录，这种就是聚集索引（还不好理解？建议结合非聚集索引一起看，对比区别更容易理解），他的创建方式为

create clustered index 索引名称 on 表名（列名1，列名2.....）

• 非聚集索引

对比聚集索引来举例子解释

还是查字典，当你遇到一个不认识的字，那么你就只能使用偏旁检索去查，所以你会去字典的偏旁目录，找到你要找的字，而这个时候在偏旁目录上的字，肯定不再是根据拼音排序，然后你会根据你要的字的页码找到他的实际位置

在这个例子里面，有这样一个特点，目录的内容的顺序，和正文的内容的顺序是不一样的，而且目录和正文是分开的，这种就是非聚集索引，它将数据存储在一个地方，索引存储在另一个地方，然后查找的时候，先找索引，再根据索引去找数据的存储位置。他的创建方式为

create nonclustered index 索引名称 on 表名（列名1，列名2.....）

对于索引的介绍，我就介绍到这里，想要深入了解索引的原理，就还需要去了解B+树，我这里推荐一个博客

https://www.cnblogs.com/aspwebchh/p/6652855.html

总结

• 对于数据库的事务，加强了理解，以前只是对于事务有个了解，当被问到解释事务的ACID的时候，一脸懵逼，还以为说的是隔离级别，但是一看，又发现这些东西自己都见过，只是从来没有记过
• 我们平常编程的时候基本上没有设置事务的隔离级别，这是因为使用数据库默认的隔离级别，对于我们这样的学生来说，已经绰绰有余，但是对于真正的大项目，隔离级别是数据安全的保障
• 对于索引，之前一直以为自己没用过，但是实际上自己用的主键就是一个索引，所以这次算是对索引有了一个基础的了解了，以后应该还会继续对索引进行一个深入的了解吧
• 对数据库的理解也有一定的提高，简历上写掌握这个数据库，掌握那个数据库，可不仅仅是会写SQL语句，会建表，会用程序连接数据库就算掌握了，真正的掌握是掌握数据库的事务，数据库的索引等等