access что такое индекс

Создание и использование индексов

С целью ускорения поиска и сортировки данных в любой СУБД используются индексы. Индекс является средством, которое обеспечивает быстрый доступ киданным в таблице на основе значений одного или нескольких столбцов. Индекс представляет собой упорядоченный список значений и ссылок на те записи, в которых хранятся эти значения. Чтобы найти нужные записи, СУБД сначала ищет требуемое значение в индексе, а затем по ссылкам быстро отбирает соответствующие записи. Индексы бывают двух типов: простые и составные. Простые индексы представляют собой индексы, созданные по одному столбцу. Индекс, построенный по нескольким столбцам, называется составным. Примером составного индекса может быть индекс, построенный по столбцам «Фамилия» и «Имя».

Однако применение индексов приносит не только преимущества, но и недостатки. Главным среди них является тот, что при добавлении и удалении записей или при обновлении значений в индексном столбце требуется обновлять индекс, что при большом количестве индексов в таблице может замедлять работу. Поэтому индексы обычно рекомендуется создавать только для тех столбцов таблицы, по которым наиболее часто выполняется поиск записей. Во многих СУБД (например, FoxPro) индексы хранятся в отдельных файлах и являются предметом заботы разработчиков, т. к. при нарушении индекса поиск данных выполняется некорректно. В Microsoft Access индексы хранятся в том же файле базы данных, что и таблицы и другие объекты Access. Индексировать можно любые поля, кроме МЕМО-полей, полей типа Гиперссылка и объектов OLE.

Чтобы создать простой индекс, необходимо:

Ключевое поле таблицы автоматически индексируется и свойству Индексированное поле (Indexed) присваивается значение Да (Совпадения не допускаются) (Yes (No duplicates)).

Составной индекс создается в специальном диалоговом окне. Чтобы создать составной индекс, необходимо:

По умолчанию устанавливается порядок сортировки По возрастанию (Ascending). Для сортировки данных полей по убыванию в поле Порядок сортировки (Sort Order) в окне индексов укажите значение По убыванию (Descending).

Диалоговое окно Индексы (Indexes) используется также для просмотра, изменения и удаления существующих индексов. Изменить можно:

Удаление индекса выполняется точно так же, как удаление поля в Конструкторе таблиц. Просто выделите строку с нужным индексом и нажмите клавишу или воспользуйтесь контекстным меню.

Источник

Инструкция CREATE INDEX (Microsoft Access SQL)

Область применения: Access 2013, Office 2013

Создает новый индекс в существующей таблице.

Ядро СУБД Microsoft Access не поддерживает использование CREATE INDEX (кроме как для создания псевдоиндекса в связанной таблице ODBC) или любых других инструкций DDL с базами данных, которые не основаны на ядре СУБД Microsoft Access. Используйте вместо этого методы DAO Create. Дополнительные сведения см. в разделе «Примечания».

Синтаксис

Инструкция CREATE INDEX включает в себя следующие элементы:

Имя создаваемого индекса.

Имя существующей таблицы, в которой будет создан индекс.

Имя одного или нескольких полей для индексации. Чтобы создать индекс по одному полю, укажите имя поля в круглых скобках после имени таблицы. Чтобы создать индекс по нескольким полям, укажите имена всех полей, включаемых в индекс. Чтобы создать индексы с упорядочением по убыванию, используйте зарезервированное слово DESC; в противном случае будут созданы индексы с упорядочением по возрастанию.

Примечания

Чтобы запретить появление повторяющихся значений в одном или нескольких индексированных полях, используйте зарезервированное слово UNIQUE.

Чтобы определить правила проверки данных, можно использовать необязательное предложение WITH. Вы можете:

Запретить значения NULL в индексированных полях новых записей с помощью параметра DISALLOW NULL.

Предотвратить индексирование записей со значениями NULL в одном или нескольких индексированных полях с помощью параметра IGNORE NULL.

Определить одно или несколько индексированных полей в качестве первичного ключа с помощью зарезервированного слова PRIMARY. Поскольку подразумевается, что первичный ключ уникален, зарезервированное слово UNIQUE можно опустить.

Инструкция CREATE INDEX может быть использована для создания псевдоиндекса в связанной таблице источника данных ODBC, такого как Microsoft SQL Server, если в ней еще нет индекса. Для создания псевдоиндекса не требуется разрешения или доступа к удаленному серверу, а на удаленном сервере никак не отразится наличие псевдоиндекса. Для связанных и исходных таблиц используется один и тот же синтаксис. Особенно полезным может быть создание псевдоиндекса в таблице, которая будет использоваться преимущественно для чтения.

Чтобы добавить индекс по одному полю или по набору полей в таблице, можно также воспользоваться инструкцией ALTER TABLE. Чтобы удалить индекс, созданный с помощью инструкции ALTER TABLE или CREATE INDEX, можно воспользоваться инструкцией ALTER TABLE или DROP.

Если в таблице уже есть первичный ключ, не используйте зарезервированное слово PRIMARY при создании в ней нового индекса: это приведет к ошибке.

Пример

В этом примере создается индекс, состоящий из полей Home Phone (Домашний телефон) и Extension (Расширение) в таблице Employees (Сотрудники).

В этом примере создается индекс в таблице Customers (Клиенты) с помощью поля CustomerID (КодКлиента). Никакие две записи не могут содержать одинаковые данные в поле CustomerID (КодКлиента), и не допускаются значения NULL.

Источник

Создание и удаление таблиц и индексов с помощью access SQL

Создание и удаление таблиц

Таблицы являются основными строительными блоками реляционной базы данных. Таблица содержит строки (или записи) данных, и каждая строка организована в конечное число столбцов (или полей). Чтобы создать новую таблицу в Access с помощью access SQL, необходимо назвать таблицу, назвать поля и определить тип данных, которые будут содержать поля. Чтобы определить таблицу в SQL, используйте заявление CREATE TABLE. Предположим, что вы строите базу данных для взимания. Первым шагом является создание начальной таблицы клиентов.

Следует помнить о следующих проблемах при создании и удалении таблиц:

Если имя поля включает пробел или другой неальфанумерический символ, необходимо заключить это имя поля в квадратные скобки ([]).

Если вы не задекларируете длину для текстовых полей, они будут по умолчанию 255 символов. Для последовательности и читаемости кода всегда необходимо определить длину поля.

Вы можете объявить поле NOT NULL, что означает, что значения null не могут быть вставлены в это конкретное поле; значение всегда требуется. Значение null не следует путать с пустой строкой или значением 0; это просто представление базы данных неизвестного значения.

Чтобы удалить таблицу из базы данных, используйте заявление DROP TABLE.

Создание и удаление индексов

Индекс — это внешняя структура данных, используемая для сортировки или организации указателей на данные в таблице. При применении индекса к таблице указывается определенное расположение данных, чтобы к ним можно было быстрее получить доступ. Однако если к таблице применяется слишком много индексов, производительность может замедлиться, так как для поддержания индекса используются дополнительные накладные расходы, а также из-за того, что индекс может вызывать проблемы с блокировкой при работе в многоуровневой среде. Используемый в правильном контексте индекс может значительно повысить производительность приложения.

Чтобы создать индекс на таблице, необходимо назвать индекс, назови таблицу для построения индекса, назови поле или поля в таблице для использования и назови параметры, которые необходимо использовать. Для создания индекса используется заявление CREATE INDEX. Например, можно создать индекс на таблице клиентов в базе данных высвечив, упомянутую ранее, с помощью следующего кода:

Индексные поля можно сортировать одним из двух способов: восходящим (ASC) или убывательным (DESC). По умолчанию порядок возрастает, и его не нужно объявлять. Если вы используете восходящий порядок, данные будут сортироваться от 1 до 100. Если указать порядок убывания, данные будут сортироваться от 100 до 1. Необходимо объявить порядок сортировки с каждым полем в индексе.

Существует четыре основных варианта, которые можно использовать с индексом: PRIMARY, DISALLOW NULL, IGNORE NULL и UNIQUE. Параметр PRIMARY обозначает индекс в качестве основного ключа для таблицы. В таблице может быть только один основной ключевой индекс, хотя основной индекс ключа можно объявлять с помощью более чем одного поля. Чтобы объявить параметры индекса, используйте ключевое слово WITH.

Чтобы создать индекс основных ключевых элементов в более чем одном поле, включайте все имена полей в список полей.

Параметр DISALLOW NULL предотвращает вставку null-данных в поле. (Это похоже на объявление NOT NULL, используемом в заявлении CREATE TABLE.)

Параметр IGNORE NULL вызывает игнорирование данных null в таблице для индекса. Это означает, что любая запись, которая имеет значение null в объявленной области, не будет использоваться (или засчитываться) в индексе.

Помимо параметров PRIMARY, DISALLOW NULL и IGNORE NULL можно также объявить индекс УНИКАЛЬНЫМ, что означает, что в индексное поле могут быть вставлены только уникальные, не повторяющие значения.

Чтобы удалить индекс из таблицы, используйте заявление DROP INDEX.

Поддержка и обратная связь

Есть вопросы или отзывы, касающиеся Office VBA или этой статьи? Руководство по другим способам получения поддержки и отправки отзывов см. в статье Поддержка Office VBA и обратная связь.

Источник

Создание и использование индекса для увеличения производительности

Если вы часто ведете поиск в таблице Access или сортировали ее записи по определенному полю, вы можете ускорить эти операции, создав для этого поля индекс. Access использует индексы в таблице при использовании индекса в книге: чтобы найти данные, Access ищет расположение данных в индексе. В некоторых случаях, например в случае первичного ключа, Access автоматически создает индекс. В других случаях индекс можно создать самостоятельно.

В этой статье дается описание индексов; рассматривается, какие поля следует индексировать; описывается создание, удаление и изменение индексов. Кроме того, в этой статье объясняется, в каких случаях приложение Access создает индексы автоматически.

В этой статье

Примечание: Методы, описанные в данной статье, нельзя использовать для создания индекса для таблицы веб-базы данных. Производительность веб-базы данных зависит от нескольких факторов, например производительности сервера SharePoint, на котором она размещена.

Что такое индекс?

Индексы обеспечивают поиск и сортировку записей в Access. В индексе хранится местоположение записей на основе одного или нескольких полей, которые были выбраны для индексирования. После того как Access получает сведения о позиции в индексе, он может извлечь данные путем перемещения непосредственно к нужной позиции. Благодаря этому использование индекса гораздо эффективнее просмотра всех записей для поиска необходимых данных.

Выбор полей для индексирования

Вы можете создавать индексы, основанные на одном или нескольких полях. В основном требуется индексировать поля, в которых часто осуществляется поиск, сортируемые поля и поля, объединенные с полями в других таблицах, что часто используется в запросах по нескольким таблицам. Индексы ускоряют поиск и выполнение запросов, однако они могут привести к снижению производительности при добавлении или обновлении данных. Каждый раз, когда вы добавляете или изменяете запись в таблице, содержащей один или несколько индексов, Access приходится обновлять индексы. Добавление записей с помощью запроса на добавление или с помощью импортирования записей также, скорее всего, будет происходить медленнее, если таблица-получатель содержит индексы.

Примечание: Первичный ключ таблицы индексируется автоматически.

Индексировать поля с типом данных «Объект OLE», «Вычисляемый» или «Вложение» невозможно. Индексировать другие поля следует в тех случаях, когда выполняются все указанные ниже условия.

Тип данных поля: «Короткий текст» («Текст» в Access 2010), «Длинный текст» («Поле МЕМО» в Access 2010), «Число», «Дата/время», «Автонум», «Валюта», «Да/Нет» или «Гиперссылка».

Предполагается поиск значений в поле.

Предполагается сортировка значений в поле.

Предполагается сохранение большого числа различных значений в поле. Если поле содержит много одинаковых значений, то применение индекса может не дать значительного ускорения выполнения запросов.

Составные индексы

Если предполагается, что необходимо будет часто выполнять поиск или сортировку по нескольким полям, вы можете создать индекс для этого сочетания полей. Например, если в одном запросе часто задаются условия для полей «Поставщик» и «Наименование_продукта», имеет смысл создать для этих полей составной индекс.

При сортировке таблицы по составному индексу Access сначала выполняет сортировку по первому полю, заданному для индекса. Последовательность полей определяется при создании составного индекса. Если в первом поле содержатся записи с повторяющимися значениями, затем выполняется сортировка по второму полю, заданному для индекса, и т. д.

В составной индекс можно включить до 10 полей.

Создание индекса

Перед созданием индекса необходимо решить, следует ли создать индекс для одного поля или составной индекс. Индекс для одного поля создается с помощью установки свойства Индексированное поле. В таблице ниже приведены возможные параметры свойства Индексированное поле.

Параметр свойства «Индексированное поле»

Не создавать индекс для этого поля (или удалить существующий индекс)

Да (допускаются совпадения)

Создать индекс для этого поля

Да (совпадения не допускаются)

Создать уникальный индекс для этого поля

При создании уникального индекса невозможно ввести новое значение в определенном поле, если такое значение уже существует в том же поле другой записи. Access автоматически создает уникальный индекс для первичных ключей, однако может потребоваться запретить создание повторяющихся значений и в других полях. Например, вы можете создать уникальный индекс для поля, в котором содержатся серийные номера, чтобы двум продуктам нельзя было присвоить один и тот же серийный номер.

Создание индекса для одного поля

В области навигации щелкните правой кнопкой мыши имя таблицы, в которой необходимо создать индекс, и выберите в контекстном меню пункт Конструктор.

Щелкните пункт Имя поля для поля, которое следует индексировать.

В разделе Свойства поля откройте вкладку Общие.

В свойстве Индексированное выберите значение Да (допускаются совпадения), если следует разрешить повторяющиеся значения, или значение Да (совпадения не допускаются), чтобы создать уникальный индекс.

Чтобы сохранить изменения, щелкните элемент Сохранить на панели быстрого доступа или нажмите клавиши CTRL+S.

Создание составного индекса

Чтобы создать составной индекс для таблицы, добавьте строку для каждого поля в индексе и укажите имя индекса только в первой строке. Все строки будут обрабатываться как часть одного индекса, пока не будет обнаружена строка с другим именем индекса. Чтобы вставить строку, щелкните правой кнопкой мыши место, куда вы хотите ее вставить, и выберите в контекстном меню команду Вставить строки.

В области навигации щелкните правой кнопкой мыши имя таблицы, в которой необходимо создать индекс, и выберите в контекстном меню пункт Конструктор.

На вкладке Конструктор в группе Показать или скрыть щелкните пункт Индексы.

Появится окно «Индексы». Измените размеры этого окна, чтобы отображались пустые строки и свойства индекса.

В первой пустой строке столбца Индекс введите имя индекса. Для индекса можно использовать либо имя одного из индексируемых полей, либо другое подходящее имя.

В столбце Имя поля щелкните стрелку, затем щелкните первое поле, которое следует использовать в индексе.

Следующую строку столбца Индекс оставьте пустой, затем в столбце Имя поля укажите второе индексируемое поле. Повторите этот шаг для всех полей, которые необходимо включить в индекс.

Чтобы изменить порядок сортировки значений полей, в столбце Порядок сортировки окна «Индексы» щелкните пункт По возрастанию или По убыванию. По умолчанию выполняется сортировка по возрастанию.

В разделе Свойства индекса окна Индексы укажите свойства индекса для строки в столбце Имя индекса, содержащем имя индекса. Задайте свойства в соответствии с таблицей ниже.

Если Да, то индекс является первичным ключом.

Если Да, то каждое индексируемое значение должно быть уникальным.

Пропуск пустых полей

Если Да, то записи с пустыми значениями в индексируемых полях будут исключены из индекса.

Чтобы сохранить изменения, нажмите кнопку Сохранить на панели быстрого доступа или нажмите клавиши CTRL+S.

Закройте окно «Индексы».

Удаление индекса

Если индекс становится ненужным или приводит к значительному снижению производительности, его можно удалить. При этом удаляется только сам индекс, а не поля, на которых он основан.

В области навигации щелкните правой кнопкой мыши имя таблицы, для которой необходимо удалить индекс, и выберите в контекстном меню пункт Конструктор.

На вкладке Конструктор в группе Показать или скрыть щелкните пункт Индексы.

Появится окно «Индексы». Измените размеры этого окна, чтобы отображались пустые строки и свойства индекса.

В окне «Индексы» выделите строки, содержащие индекс, который следует удалить, и нажмите клавишу DELETE.

Чтобы сохранить изменения, нажмите кнопку Сохранить на панели быстрого доступа или нажмите клавиши CTRL+S.

Закройте окно Индексы

Просмотр или редактирование индексов

Чтобы оценить влияние индексов на производительность или убедиться, что необходимые поля проиндексированы, просмотрите индексы в таблице.

В области навигации щелкните правой кнопкой мыши имя таблицы, индекс которой вы хотите изменить, и выберите в контекстном меню пункт Конструктор.

На вкладке Конструктор в группе Показать или скрыть щелкните пункт Индексы.

Появится окно «Индексы». Измените размеры этого окна, чтобы отображались пустые строки и свойства индекса.

Просмотрите или измените индексы и свойства индексов в соответствии со своими задачами.

Чтобы сохранить изменения, нажмите кнопку Сохранить на панели быстрого доступа или нажмите клавиши CTRL+S.

Закройте окно Индексы

Автоматическое создание индексов

В некоторых случаях индексы создаются автоматически. Например, индексы создаются для любых полей, которые определяются пользователем в качестве первичного ключа таблицы.

Для автоматического создания индекса также можно использовать параметр Автоиндекс при импорте и создании в диалоговом окне Параметры Access. Access автоматически проиндексирует все поля, имена которых начинаются с указанных в поле Автоиндекс при импорте и создании знаков или заканчиваются ими, например ID, ключ, код или число. Чтобы просмотреть или изменить текущие параметры, сделайте следующее:

Выберите Файл > Параметры.

Щелкните Конструкторы объектов, а затем в разделе Конструктор таблиц добавьте, измените или удалите значения в поле Автоиндекс при импорте и создании. Для разделения значений используйте точку с запятой ( ;).

Примечание: Если имя поля начинается со значения, указанного в списке, или заканчивается им, поле будет автоматически проиндексировано.

Так как каждый индекс требует дополнительной обработки, производительность при добавлении или обновлении данных снижается. Поэтому рекомендуется изменить значения, указанные в поле Автоиндекс при импорте и создании или уменьшить их число, чтобы сократить количество создаваемых индексов.

Источник

14 вопросов об индексах в SQL Server, которые вы стеснялись задать

Индексы — это первое, что необходимо хорошо понимать в работе SQL Server, но странным образом базовые вопросы не слишком часто задаются на форумах и получают не так уж много ответов.
Роб Шелдон отвечает на эти, вызывающие смущение в профессиональных кругах, вопросы об индексах в SQL Server: одни из них мы просто стесняемся задать, а прежде чем задать другие сначала подумаем дважды.

Основы индексов в SQL Server

Одним из важнейших путей достижения высокой производительности SQL Server является использование индексов. Индекс ускоряет процесс запроса, предоставляя быстрый доступ к строкам данных в таблице, аналогично тому, как указатель в книге помогает вам быстро найти необходимую информацию. В этой статье я приведу краткий обзор индексов в SQL Server и объясню как они организованы в базе данных и как они помогают ускорению выполнения запросов к базе данных.

Структура индекса

Индексы создаются для столбцов таблиц и представлений. Индексы предоставляют путь для быстрого поиска данных на основе значений в этих столбцах. Например, если вы создадите индекс по первичному ключу, а затем будете искать строку с данными, используя значения первичного ключа, то SQL Server сначала найдет значение индекса, а затем использует индекс для быстрого нахождения всей строки с данными. Без индекса будет выполнен полный просмотр (сканирование) всех строк таблицы, что может оказать значительное влияние на производительность.
Вы можете создать индекс на большинстве столбцов таблицы или представления. Исключением, преимущественно, являются столбцы с типами данных для хранения больших объектов (LOB), таких как image, text или varchar(max). Вы также можете создать индексы на столбцах, предназначенных для хранения данных в формате XML, но эти индексы устроены немного иначе, чем стандартные и их рассмотрение выходит за рамки данной статьи. Также в статье не рассматриваются columnstore индексы. Вместо этого я фокусируюсь на тех индексах, которые наиболее часто применяются в базах данных SQL Server.
Индекс состоит из набора страниц, узлов индекса, которые организованы в виде древовидной структуры — сбалансированного дерева. Эта структура является иерархической по своей природе и начинается с корневого узла на вершине иерархии и конечных узлов, листьев, в нижней части, как показано на рисунке:

Когда вы формируете запрос на индексированный столбец, подсистема запросов начинает идти сверху от корневого узла и постепенно двигается вниз через промежуточные узлы, при этом каждый слой промежуточного уровня содержит более детальную информацию о данных. Подсистема запросов продолжает двигаться по узлам индекса до тех пор, пока не достигнет нижнего уровня с листьями индекса. К примеру, если вы ищете значение 123 в индексированном столбе, то подсистема запросов сначала на корневом уровне определит страницу на первом промежуточном (intermediate) уровне. В данном случае первой страница указывает на значение от 1 до 100, а вторая от 101 до 200, таким образом подсистема запросов обратится ко второй странице этого промежуточного уровня. Далее будет выяснено, что следует обратиться к третьей странице следующего промежуточного уровня. Отсюда подсистема запросов прочитает на нижнем уровне значение самого индекса. Листья индекса могут содержать как сами данные таблицы, так и просто указатель на строки с данными в таблице, в зависимости от типа индекса: кластеризованный индекс или некластеризованный.

Кластеризованный индекс

Кластеризованный индекс хранит реальные строки данных в листьях индекса. Возвращаясь к предыдущему примеру, это означает что строка данных, связанная со значение ключа, равного 123 будет храниться в самом индексе. Важной характеристикой кластеризованного индекса является то, что все значения отсортированы в определенном порядке либо возрастания, либо убывания. Таким образом, таблица или представление может иметь только один кластеризованный индекс. В дополнение следует отметить, что данные в таблице хранятся в отсортированном виде только в случае если создан кластеризованный индекс у этой таблицы.
Таблица не имеющая кластеризованного индекса называется кучей.

Некластеризованный индекс

В отличие от кластеризованного индекса, листья некластеризованного индекса содержат только те столбцы (ключевые), по которым определен данный индекс, а также содержит указатель на строки с реальными данными в таблице. Это означает, что системе подзапросов необходима дополнительная операция для обнаружения и получения требуемых данных. Содержание указателя на данные зависит от способа хранения данных: кластеризованная таблица или куча. Если указатель ссылается на кластеризованную таблицу, то он ведет к кластеризованному индексу, используя который можно найти реальные данные. Если указатель ссылается на кучу, то он ведет к конкретному идентификатору строки с данными. Некластеризованные индексы не могут быть отсортированы в отличие от кластеризованных, однако вы можете создать более одного некластеризованного индекса на таблице или представлении, вплоть до 999. Это не означает, что вы должны создавать как можно больше индексов. Индексы могут как улучшить, так и ухудшить производительность системы. В дополнение к возможности создать несколько некластеризованных индексов, вы можете также включить дополнительные столбцы (included column) в свой индекс: на листьях индекса будет храниться не только значение самих индексированных столбцов, но и значения этих не индексированных дополнительных столбцов. Этот подход позволит вам обойти некоторые ограничения, наложенные на индекс. К примеру, вы можете включить неидексируемый столбец или обойти ограничение на длину индекса (900 байт в большинстве случаев).

Типы индексов

В дополнение к тому, что индекс может быть либо кластеризованным, либо некластеризованным, возможно его дополнительно сконфигурировать как составной индекс, уникальный индекс или покрывающий индекс.

Составной индекс

Такой индекс может содержать более одного столбца. Вы можете включить до 16 столбцов в индекс, но их общая длина ограничена 900 байтами. Как кластеризованный, так и некластеризованный индексы могут быть составными.

Уникальный индекс

Покрывающий индекс

Такой индекс позволяет конкретному запросу сразу получить все необходимые данные с листьев индекса без дополнительных обращений к записям самой таблицы.

Проектирование индексов

Насколько полезны индексы могут быть, настолько аккуратно они должны быть спроектированы. Поскольку индексы могут занимать значительное дисковое пространство, вы не захотите создавать индексов больше, чем необходимо. В дополнение, индексы автоматически обновляются когда сама строка с данными обновляется, что может привести к дополнительным накладным расходам ресурсов и падению производительности. При проектирование индексов должно приниматься во внимание несколько соображений относительно базы данных и запросов к ней.

База данных

Запросы к базе данных

А теперь, собственно:

14 вопросов об индексах в SQL Server, которые вы стеснялись задать

Почему таблица не может иметь два кластеризованных индекса?

Хотите короткий ответ? Кластеризованный индекс – это и есть таблица. Когда вы создаете кластеризованный индекс у таблицы, подсистема хранения данных сортирует все строки в таблице в порядке возрастания или убывания, согласно определению индекса. Кластеризованный индекс это не отдельная сущность как другие индексы, а механизм сортировки данных в таблице и облегчения быстрого доступа к строкам с данными.
Представим, что у вас есть таблица, содержащая историю операций по продажам. Таблица Sales включает в себя такую информация как идентификатор заказа, позицию товара в заказе, номер товара, количество товара, номер и дату заказа и т.д. Вы создаёте кластеризованный индекс по столбцам OrderID и LineID, с сортировкой в порядке возрастания, как показано в следующем T-SQL коде:

Когда вы запустите этот скрипт все строки в таблице будут физически отсортированы сначала по столбцу OrderID, а затем по LineID, но сами данные останутся в единственном логическом блоке, в таблице. По этой причине вы не можете создать два кластеризованных индекса. Может быть только одна таблица с одними данными и эта таблица может быть отсортирована только один раз в определенном порядке.

Если кластеризованная таблица даёт множество преимуществ, то зачем использовать кучу?

Вы правы. Кластеризованые таблицы отличны и большинство ваших запросов будут лучше выполнятся к таблицам, имеющим кластеризованный индекс. Но в некоторых случаях вы возможно захотите оставить таблицы в их естественном первозданном состоянии, т.е. в виде кучи, и создать лишь некластеризованные индексы для поддержания работоспособности ваших запросов.
Куча, как вы помните, хранит данные в случайном порядке. Обычно подсистема хранения данных добавляет в таблицу данные в той последовательности в которой они вставляются, однако подсистема также любит перемещать строки с целью более эффективного хранения. В результате у вас нет ни единого шанса предсказать в каком порядке будут храниться данные.
Если подсистема запросов должна найти данные без преимуществ некластеризованного индекса, то она сделает полное сканирование таблицы для нахождения нужных ей строк. На очень маленьких таблицах это обычно не проблема, но как только куча растет в своих размерах производительность быстро падает. Конечно, некластеризованный индекс может помочь, используя указатель на файл, страницу и строку где хранятся необходимые данные – обычно это намного лучшая альтернатива сканированию таблицы. Но даже в этом случае трудно сравнивать с преимуществами кластеризованного индекса при рассмотрении производительности запросов.
Однако куча может помочь улучшить производительность в определенных ситуациях. Рассмотрим таблицу с большим количеством вставок, но редкими обновлениями или удалением данных. К примеру, таблица, хранящая лог, преимущественно используется для вставки значений до тех пор пока не будет архивирована. В куче вы не увидите разбиением страниц и фрагментацию данных, как это случается с кластеризованным индексом, потому что строки просто добавляются в конец кучи. Слишком большое разделение страниц может иметь значительное влияние на производительность и в не самом хорошем смысле. В общем, куча позволяет производить вставку данных относительно безболезненно и вам не надо будет бороться с накладными расходами на хранение и обслуживание, как это бывает в случае кластеризованного индекса.
Но отсутствие обновления и удаления данных не должны рассматриваться как единственная причина. Способ выборки данных также является важным фактором. К примеру, вы не должны использовать кучу, если часто выполняете запросы диапазонов данных или запрашиваемые данные часто должны быть сортированы или сгруппированы.
Всё это означает, что вы должны рассматривать возможность использования кучи только когда работаете с особо-маленькими таблицами или всё ваше взаимодействие с таблицей ограничено вставкой данных и ваши запросы чрезвычайно просты (и вы все-равно используете некластеризованные индексы). В противном случае держитесь хорошо спроектированного кластеризованного индекса, к примеру определенного на простом возрастающем ключевом поле, как широко применяемый столбец с IDENTITY.

Как изменить установленное по умолчанию значение коэффициента заполнения индекса?

Изменение установленного по умолчанию коэффициента заполнения индекса это одно дело. Понимание того как установленный по умолчанию коэффициент работает это другое. Но сначала пару шагов назад. Коэффициент заполнения индекса определяет количество пространства на странице для хранения индекса на нижнем уровне (уровень листьев) перед тем как начать заполнять новую страницу. К примеру, если коэффициент выставлен в значение 90, то при росте индекс займет на странице 90%, а затем перейдет на следующую страницу.
По умолчанию, значение коэффициента заполнения индекса в SQL Server равно 0, что равнозначно значению 100. В результате все новые индексы автоматически наследуют эту настройки, если вы специально в коде не укажете отличное от стандартного для системы значения или измените поведение по умолчанию. Вы можете воспользоваться SQL Server Management Studio для корректировки установленного по умолчанию значения или запустить системную сохраненную процедуру sp_configure. К примеру, следующий набор T-SQL команд устанавливает значение коэффициента равное 90 (предварительно необходимо переключится в режим продвинутых настроек):

После изменения значения коэффициента заполнения индекса необходимо перезагрузить сервис SQL Server. Теперь вы можете проверить установленное значение, запустив процедуру sp_configure без указанного второго аргумента:

Данная команда должна вернуть значение равное 90. В результате все вновь создаваемые индексы будут использовать это значение. Вы можете проверить это, создав индекс и запросить значение коэффициента заполнения:

В данном примере мы создали некластеризованный индекс в таблице Person в базе данных AdventureWorks2012. После создания индекса мы можем получить значение коэффициента заполнения из системной таблиц sys.indexes. Запрос должен вернуть 90.
Однако, представим, что мы удалили индекс и снова создали его, но теперь указали конкретное значение коэффициента заполнения:

В этот раз мы добавили инструкцию WITH и опцию fillfactor для нашей операции создания индекса CREATE INDEX и указали значение 80. Оператор SELECT теперь возвращает соответствующее значение.
До сих пор всё было довольно-таки прямолинейно. Где вы реально можете погореть во всём этом процессе, так это когда вы создаёте индекс, использующий значение коэффициента по умолчанию, подразумевая, что вы знаете это значение. К примеру, кто-то неумело ковыряется в настройках сервера и он настолько упорот, что ставит значение коэффициента заполнения индекса равное 20. Тем временем вы продолжаете создавать индексы, предполагая значение по умолчанию равное 0. К сожалению, у вас нет способа узнать значение коэффициента до тех пор как вы не создадите индекс, а затем проверите значение, как мы делали в наших примерах. В противном случае, вам придётся ждать момента когда производительность запросов настолько упадёт, что вы начнёте что-то подозревать.
Другая проблема о которой вам стоит помнить это перестроение индексов. Как и при создании индекса вы можете конкретизировать значение коэффициента заполнения индекса, когда его перестраиваете. Однако, в отличие от команды создания индекса, перестройка не использует серверные настройки по умолчанию, несмотря на то что так может показаться. Даже больше, если вы конкретно не укажете значение коэффициента заполнения индекса, то SQL Server будет использовать то значение коэффициента, с которым этот индекс существовал до его перестройки. К примеру, следующая операция ALTER INDEX перестраивает только что созданный нами индекс:

Когда мы проверим значение коэффициента заполнения мы получим значение равное 80, потому что именно его мы указали при последнем создании индекса. Значение по умолчанию не учитывается.
Как вы видите изменить значение коэффициента заполнения индекса не такое уж сложно дело. Намного сложнее знать текущее значение и понимать когда оно применяется. Если вы всегда конкретно указывается коэффициент при создании и перестройки индексов, то вы всегда знаете конкретный результат. Разве что вам приходится заботиться о том, чтобы кто-то другой снова не напортачил в настройках сервера, вызвав перестройку всех индексов со смехотворно низким значением коэффициента заполнения индекса.

Можно ли создать кластеризованный индекс на столбце, содержащем дубликаты?

И да, и нет. Да вы можете создать кластеризованный индекс на ключевом столбце, содержащем дубликаты значений. Нет, значение ключевого столбца не смогут остаться в состоянии не уникальности. Позвольте объяснить. Если вы создаёте неуникальный кластерный индекс (non-unique clustered index) на столбце, то подсистема хранения данных добавляет к дублирующему значению целочисленное значение (uniquifier), чтобы удостовериться в уникальности и, соответственно, обеспечить возможность идентифицировать каждую строку в кластеризованной таблице.
К примеру, вы можете решить создать в таблице с данными о клиентах кластеризованный индекс по столбцу LastName, хранящим фамилию. Столбец содержит такие значения как Franklin, Hancock, Washington и Smith. Затем вы вставляете значения Adams, Hancock, Smith и снова Smith. Но значение ключевого столбца обязательно должны быть уникальны, поэтому подсистема хранения данных изменит значение дубликатов таким образом, что они будут выглядеть примерно так: Adams, Franklin, Hancock, Hancock1234, Washington, Smith, Smith4567 и Smith5678.
На первый взгляд такой подход кажется нормальным, но целочисленное значение увеличивает размер ключа, что может стать проблемой при большом количестве дубликатов, а эти значения станут основой некластеризованного индекса или ссылкой внешнего ключа. По этим причинам вы всегда должны стараться создавать уникальный кластеризованный (unique clustered indexes) при любой возможности. Если это невозможно, то по крайней мере постарайтесь использовать столбцы с очень высоким содержание уникальных значений.

Как хранится таблица, если не был создан кластеризованный индекс?

SQL Server поддерживает два типа таблиц: кластеризованные таблицы, имеющие кластеризованный индекс и таблицы-кучи или просто кучи. В отличие от кластеризованных таблиц данные в куче не сортированы никоим образом. По сути это и есть нагромождение (куча) данных. Если вы добавите строку к такой таблице, то подсистема хранения данных просто добавит её к концу страницы. Когда страница заполнится данными, то они будут добавлены на новую страницу. В большинстве случаев, вы захотите создать кластеризованный индекс на таблице, чтобы получить преимущества от возможности сортировки и ускорения запросов (попробуйте представить себе найти телефонный номер в адресной книге, не отсортированной по какому-либо принципу). Однако, если вы решите не создавать кластеризованный индекс, то вы по-прежнему можете создать у кучи некластеризованный индекс. В этом случае каждая строка индекса будет иметь указатель на строку кучи. Указатель включает в себя идентификатор файла, номер страницы и номер строки с данными.

Какая взаимосвязь между ограничениями на уникальность значения и первичным ключом с индексами таблицы?

Первичный ключ и и ограничение уникальности обеспечивают, что значения в столбце будут уникальны. Вы можете создать только один первичный ключ у таблицы и он не может содержать значения NULL. Вы можете создать у таблицы несколько ограничений на уникальность значения и каждый из них может иметь единственную запись с NULL.
Когда вы создаете первичный ключ, подсистема хранения данных так же создает уникальный кластеризованный индекс, в случае если уже кластеризованный индекс не был создан. Однако, вы можете переопределить установленное по умолчанию поведение и тогда будет создан некластеризованный индекс. Если кластеризованный индекс существует когда вы создаёте первичный ключ, то будет создан уникальный некластеризованный индекс.
Когда вы создаете ограничение на уникальность, подсистема хранения данных создает уникальный некластеризованный индекс. Но вы можете указать создание уникального кластеризованного индекса, если он не был создан ранее.
В общем случае, ограничение на уникальность значение и уникальный индекс это одно и то же.

Почему в SQL Server кластеризованные и некластеризованные индексы называются сбалансированным деревом?

Базовые индексы в SQL Server, кластеризованные или некластеризованные, распространяются по наборам страниц – узлам индекса. Эти страницы организованы в виде определенной иерархии с древовидной структурой, называемой сбалансированным деревом. На верхнем уровне находится корневой узел, на нижнем, конечные узлы листьев, с промежуточными узлами между верхним и нижним уровнями, как показано на рисунке:

Корневой узел предоставляет главную точку входа для запросов, пытающихся получить данные через индекс. Начиная с этого узла, подсистема запросов инициирует переход по иерархической структуре вниз к подходящему конечному узлу, содержащему данные.
К примеру, представим, что поступил запрос на выборку строк, содержащих значение ключа равное 82. Подсистема запросов начинает работу с корневого узла, который отсылает к подходящему промежуточному узлу, в нашем случае 1-100. От промежуточного узла 1-100 происходит переход к узлу 51-100, а оттуда к конечному узлу 76-100. Если это кластеризованный индекс, то на листе узла содержится данные строки, ассоциированной с ключом равным 82. Если же это некластеризованный индекс, то лист индекса содержит указатель на кластеризованную таблицу или конкретную строку в куче.

Как вообще индекс может улучшить производительность запросов, если приходится переходить по всем этим индексным узлам?

Во-первых, индексы не всегда улучшают производительность. Слишком много неверно созданных индексов превращают систему в болото и понижают производительность запросов. Правильнее сказать, что если индексы были аккуратно применены, то они могут обеспечить значительный прирост в производительности.
Подумайте об огромной книге, посвященной настройке производительности SQL Server (бумажной, не об электронном варианте). Представьте, что вы хотите найти информацию о конфигурировании Регулятора ресурсов. Вы можете водить пальцем постранично через всю книгу или открыть содержание и узнать точный номер страницы с искомой информацией (при условии, что книга правильно проиндексирована и в содержании верные указатели). Безусловно, это сэкономит вам значительное время, не смотря на то, что вам надо сначала обратиться к совершенно другой структуре (индексу), чтобы получить необходимую вам информацию из первичной структуры (книги).
Как и книжный указатель, указатель в SQL Server позволяет вам выполнять точные запросы к нужным данным вместо полного сканирования всех данных, содержащихся в таблице. Для маленьких таблиц полное сканирование обычно не проблема, но большие таблицы занимают много страниц с данными, что в результате может привезти с значительному времени выполнения запроса, если не существует индекса, позволяющего подсистеме запросов сразу получить правильное месторасположение данных. Представьте, что вы заблудились на многоуровневой дорожной развязке перед крупным мегаполисом без карты и вы поймёте идею.

Если индексы настолько замечательны, то почему бы просто не создать их на каждый столбец?

Ни одно доброе дело не должно оставаться безнаказанным. По крайней мере, именно так и обстоит дело с индексами. Разумеется, индексы отлично себя показывают, пока вы выполняете запросы на выборку данных оператором SELECT, но как только начинается частый вызов операторов INSERT, UPDATE и DELETE, так пейзаж очень быстро меняется.
Когда вы инициируется запрос данных оператором SELECT, подсистема запросов находит индекс, продвигается по его древовидной структуре и обнаруживает искомые данные. Что может быть проще? Но все меняется, если вы инициируете оператор изменения, такой как UPDATE. Да, для первой части оператора подсистема запросов может снова использовать индекс для обнаружения модифицируемой строки – это хорошие новости. И если происходит простое изменение данных в строке, не затрагивающее изменение ключевых столбцов, то процесс изменения пройдет вполне безболезненно. Но что, если изменение приведет к разделению страниц, содержащих данные, или будет изменено значение ключевого столбца, приводящее к переносу его в другой индексный узел – это приведёт к тому, что индексу может потребоваться реорганизация, затрагивающая все связанные индексы и операции, в результате будет повсеместное падение производительности.
Аналогичные процессы происходят при вызове оператора DELETE. Индекс может помочь найти месторасположение удаляемых данных, но само по себе удаление данных может привести к перестановке страниц. Касаемо оператора INSERT, главного врага всех индексов: вы начинаете добавлять большое количество данных, что приводит к изменению индексов и их реорганизации и все страдают.
Так что учитывайте виды запросов к вашей базе данных при размышлениях какой тип индексов и в каком количестве стоит создавать. Больше не значит лучше. Перед тем как добавить новый индекс на таблицу просчитайте стоимость не только базовых запросов, но и объем занимаемого дискового пространства, стоимость поддержания работоспособности и индексов, что может привести к эффекту домино для других операций. Ваша стратегия проектирования индексов один из важнейших аспектов внедрения и должна включать в рассмотрение множество соображений: от размера индекса, количества уникальных значений, до типа поддерживаемых индексом запросов.

Обязательно ли создавать кластеризованный индекс на столбце с первичным ключом?

Вы можете создать кластеризованный индекс на любой столбце, соответствующем необходимым условиям. Это верно, что кластеризованный индекс и ограничение первичного ключа созданы друг для друга и их брак заключен на небесах, так что усвойте факт, что когда вы создаете первичный ключ, тогда же будет автоматически создан кластеризованный индекс, если он не был создан ранее. Тем не менее, вы можете решить, что кластеризованный индекс будет лучше работать в другом месте, и часто ваше решение будет вполне оправданным.
Главная цель кластеризованного индекса это сортировка всех строк к вашей таблице на основе ключевого столбца, указанного при определении индекса. Это обеспечивает быстрый поиск и легкий доступ к данным таблицы.
Первичный ключ таблицы может быть хорошим выбором, потому что он однозначно идентифицирует каждую строку в таблицы без необходимости добавлять дополнительные данные. В некоторых случаях лучшим выбором будет суррогатный первичный ключ, обладающий не только признаком уникальности, но и малым размером, а значения которого увеличиваются последовательно, что делает некластеризованные индексы, основанные на этом значении более эффективными. Оптимизатор запросов также любит такое сочетание кластеризованого индекса и первичного ключа, потому что соединение таблиц происходит быстрее, чем при соединении другим способом, не использующим первичный ключ и ассоциированный с ним кластеризованный индекс. Как я и говорил это брак, заключенный на небесах.
В конце стоит, однако, отметить, что при создании кластеризованного индекса необходимо принять во внимание несколько аспектов: как много некластеризованных индексов будет основываться на нём, как часто будут изменяться значение ключевого столбца индекса и на сколько ни большие. Когда значение в столбцах кластеризованого индекса изменятся или индекс не будет обеспечивать должной производительности, тогда все другие индексы таблицы могут быть задеты. Кластеризованный индекс должен быть основан на наиболее устойчивом столбце, значения которого увеличиваются в определенном порядке, но не изменяются в случайном. Индекс должен поддерживать запросы к наиболее часто используемым данным таблицы, таким образом запросы получают все преимущества того, что данные сортированы и доступны на корневых узлах, листьях индекса. Если первичный ключ соответствует этому сценарию, то используйте его. Если же нет, то выберите другой набор столбцов.

А что если проиндексировать представление, то это по-прежнему будет представление?

Представление – это виртуальная таблица, формирующая данные из одной или нескольких таблиц. По сути, это именованный запрос, который получает данные из нижележащих таблиц, когда вы вызываете запрос к этому представлению. Вы можете улучшить производительность запросов, создав кластеризованных индекс и некластеризованные индексы у этого представления, аналогично как вы создаете индексы у таблицы, но основной нюанс состоит в том, что первоначально создается кластеризованный индекс, а затем вы можете создать некластеризованный.
Когда создается индексированное представление (материализованное представление), тогда само определение представления остается отдельной сущностью. Это, в конце концов, всего лишь жестко прописанный оператор SELECT, хранящийся в базе данных. А вот индекс совсем другая история. Когда вы создаете кластеризованный или некластеризованный индекс у предастваления, то данные физически сохраняются на диск, аналогично обычному индексу. В дополнение, когда в нижележащих таблицах изменяются данные, то индекс представления автоматически изменяется (это означает, что вы можете захотеть избежать индексирования представлений тех таблиц, в которых происходят частые изменения). В любом случае, представление остается представлением — взглядом на таблицы, но именно выполненном в данный момент, с индексами ему соответствующими.
Перед тем как вы сможете создать индекс у представления, оно должно соответствовать нескольким ограничениям. К примеру, представление может ссылаться только на базовые таблицы, но не другие представления и эти таблицы должны находиться в той же самой базе данных. На самом деле там множество других ограничений, так что не забудьте обратиться к документации по SQL Server за всеми грязными подробностями.

Зачем использовать покрывающий индекс взамен составного индекса?

Во-первых, давайте убедимся, что мы понимаем различие между ними. Составной индекс это просто обычный индекс, в который включено больше одного столбца. Несколько ключевых столбцов может использоваться для обеспечения уникальности каждой строки таблицы, также возможен вариант, когда первичный ключ состоит из нескольких столбцов, обеспечивающих его уникальность, или вы пытаетесь оптимизировать выполнение часто вызываемых запросов к нескольким столбцам. В общем, однако, чем больше ключевых столбцов содержит индекс, тем менее эффективна работа этого индекса, а значит составные индексы стоит использовать разумно.
Как было сказано, запрос может извлечь огромную выгоду, если все необходимые данные сразу расположены на листьях индекса, как и сам индекс. Это не проблема для кластеризованного индекса, т.к. все данные уже там (вот почему так важно хорошенько подумать когда вы создаете кластеризованный индекс). Но некластеризованный индекс на листьях содержит только ключевые столбцы. Для доступа ко всем остальным данным оптимизатору запросов необходимы дополнительные шаги, что может вызвать значительные дополнительные накладные расходы для выполнения ваших запросов.
Вот где покрывающий индекс спешит на помощь. Когда вы определяете некластеризованный индекс, то можете указать дополнительные столбцы к вашим ключевым. К примеру, представим, что ваше приложение часто запрашивает данные столбцов OrderID и OrderDate в таблице Sales:

Вы можете создать составной некластеризованный индекс на обоих столбцах, но столбец OrderDate только добавит накладных расходов на обслуживание индекса, но так и не сможет служить особо полезным ключевым столбцом. Лучшее решение будет это создание покрывающего индекса с ключевым столбцом OrderID и дополнительно включенным столбцом OrderDate:

При этом вы избегаете недостатков, возникающих при индексации излишних столбцов, в то же время сохраняете преимущества хранения данных на листьях при выполнении запросов. Включенный столбец не является частью ключа, но данные хранятся именно на конечном узле, листе индекса. Это может улучшить производительность выполнения запроса без каких либо дополнительных расходов. К тому же, на столбцы, включенные в покрывающий индекс, накладывается меньше ограничений, нежели на ключевые столбцы индекса.

Имеет ли значение количество дубликатов в ключевом столбце?

Когда вы создаете индекс, вы обязаны постараться уменьшить количество дубликатов в ваших ключевых столбцах. Или более точно: стараться держать коэффициент повторяющихся значений настолько низким, насколько это возможно.
Если вы работаете с составным индексом, то дублирование относится ко всем ключевым столбцам в целом. Отдельный столбец может содержать множество повторяющихся значений, но повторения среди всех столбцов индекса должно быть минимальным. К примеру, вы создаете составной некластеризованный индекс на столбцах FirstName и LastName, вы можете иметь множество значений равных John и множество Doe, но вы хотите иметь как можно меньше значений John Doe, или лучше только одно значение John Doe.
Коэффициент уникальности значений ключевого столбца называется избирательностью индекса. Чем больше уникальных значений, тем выше избирательность: уникальный индекс обладает наибольшей возможной избирательностью. Подсистема запросов очень любит столбцы с высоким значением избирательности, особенно если эти столбцы участвуют в условиях выборки WHERE ваших наиболее часто выполняемых запросов. Чем выше избирательность индекса, тем быстрее подсистема запросов может уменьшить размер результирующего набора данных. Обратной стороной, разумеется, является то, что столбцы с относительно небольшим количеством уникальных значений редко будут хорошими кандидатами на индексирование.

Можно ли создать некластеризованный индекс только для определенного подмножества данных ключевого столбца?

По умолчанию, некластеризованный индекс содержит по одной строке для каждой строки таблицы. Конечно, вы можете сказать то же самое относительно кластеризованного индекса, принимая в расчет, что такой индекс это и есть таблица. Но что касается некластеризованного индекса, то отношение «один к одному» важный концепт, потому что, начиная с версии SQL Server 2008, у вас есть возможность создать фильтруемый индекс, который ограничивает включенные в него строки. Фильтруемый индекс может улучшить производительность выполнения запросов, т.к. он меньше по размеру и содержит отфильтрованную, более аккуратную, статистику, чем вся табличная — это приводит к созданию улучшенных планов выполнения. Фильтруемый индекс также требует меньше места для хранения и меньших затрат на обслуживание. Индекс обновляется только когда изменяются подходящие под фильтр данные.
В дополнение, фильтруемый индекс легко создать. В операторе CREATE INDEX просто необходимо указать в WHERE условие фильтрации. К примеру, вы можете отфильтровать из индекса все строки, содержащие NULL, как показано в коде:

Мы можем, фактически, отфильтровать любые данные, которые не важны в критических запросах. Но будьте внимательны, т.к. SQL Server накладывает несколько ограничений на фильтруемые индексы, такие, как невозможность создать фильтруемый индекс у представления, так что внимательно читайте документацию.
Также, может случиться, что вы можно достичь подобных результатов созданием индексированного представления. Однако, фильтруемый индекс имеет несколько преимуществ, таких как возможность уменьшить стоимость обслуживания и улучшить качество ваших планов выполнения. Фильтруемые индексы также допускают перестройку в онлайн-режиме. Попробуйте это сделать с индексируемым представлением.

Целью появления данного перевода на страницах Хабрахабра было рассказать или напомнить вам о блоге SimpleTalk от RedGate.
В нём публикуется множество занимательных и интересных записей.
Я не связан ни с продуктами фирмы RedGate, ни с их продажей.

Источник