[数据库]索引

1 索引定义

数据库索引，是数据库管理系统中一个排序的数据结构，以协助快速查询、更新数据库表中数据。索引的实现通常使用B树及其变种B+树。

2 索引优缺点

索引优点

1.创建唯一性索引，保证数据库表中每一行数据的唯一性
2.大大加快数据的检索速度，这也是创建索引的最主要的原因
3.加速表和表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。
4.在使用分组和排序子句进行数据检索时，同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。
5.通过使用索引，可以在查询的过程中使用优化隐藏器，提高系统的性能。

索引缺点

1.创建索引和维护索引要耗费时间，这种时间随着数据量的增加而增加
2.索引需要占物理空间，除了数据表占数据空间之外，每一个索引还要占一定的物理空间，如果要建立聚簇索引，那么需要的空间就会更大
3.当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，降低了数据的维护速度

3 B+树索引与B树索引

定义

B树
定义：一棵m 阶的B-树，或者为空树，或为满足下列特性的m 叉树：
⑴树中每个结点至多有m 棵子树；
⑵若根结点不是叶子结点，则至少有两棵子树；
⑶除根结点之外的所有非终端结点至少有[m/2] 棵子树；
(4)从根节点到叶节点每一条路径都有同样的长度，即叶节点在同一层次上；

B+树
定义：一棵m 阶的B-树，或者为空树，或为满足下列特性的m 叉树：
⑴树中每个结点至多有m 棵子树；
⑵若根结点不是叶子结点，则至少有两棵子树；
⑶除根结点之外的所有非终端结点至少有[m/2] 棵子树；
(4)从根节点到叶节点每一条路径都有同样的长度，即叶节点在同一层次上；
(5)所有的非终端结点可以看成是索引部分，结点中仅含其子树（根结点）中的最大（或最小）关键字。

B+树更适合做索引

1. B+树空间利用率更高，可减少I/O次数

一般来说，索引本身也很大，不可能全部存储在内存中，因此索引往往以索引文件的形式存储的磁盘上。这样的话，索引查找过程中就要产生磁盘I/O消耗。而因为B+树的内部节点只是作为索引使用，而不像B-树那样每个节点都需要存储硬盘指针。
2. 增删文件（节点）时，效率更高

因为B+树的叶子节点包含所有关键字，并以有序的链表结构存储，这样可很好提高增删效率。

3. B+树的查询效率更加稳定

因为B+树的每次查询过程中，都需要遍历从根节点到叶子节点的某条路径。所有关键字的查询路径长度相同，导致每一次查询的效率相当。