Indeksering i DBMS: Hva er, typer indekser med EKSEMPLER

Hva er indeksering?

Indeksering er en datastrukturteknikk som lar deg raskt hente poster fra en databasefil. En indeks er en liten tabell som bare har to kolonner. Den første kolonnen inneholder en kopi av primærnøkkelen eller kandidatnøkkelen til en tabell. Den andre kolonnen inneholder et sett med pekere som inneholder adressen til diskblokken der den spesifikke nøkkelverdien er lagret.

En indeks:

• Tar en søkenøkkel som input.
• Returnerer effektivt en samling av samsvarende poster.

Uten en indeks må databasen skanne hver rad for å svare på en spørring. Med en indeks hopper den rett til den samsvarende blokken, og det er derfor den valgte indekstypen har stor effekt på ytelsen.

Typer indeksering i DBMS

Indeksering i en database er definert basert på dens indekseringsattributter. De to hovedtypene av indekseringsmetoder er:

• Primær indeksering
• Sekundær indeksering

Primærindeks i DBMS

En primærindeks er en ordnet fil med fast lengde og to felt. Det første feltet er det samme som primærnøkkelen, og det andre feltet peker til den spesifikke datablokken. I primærindeksen er det alltid en én-til-én-relasjon mellom oppføringene i indekstabellen.

Primærindeksen er også videre delt inn i to typer:

• Tett indeks
• Sparsom indeks

Tett indeks

I en tett indeks opprettes en post for hver søkenøkkelverdi i databasen. Dette hjelper deg med å søke raskere, men trenger mer plass til å lagre indeksposter. I denne metoden inneholder postene søkenøkkelverdien og peker til den faktiske posten på disken.

Sparsom indeks

En sparsom indeks er en indekspost som bare vises for noen av verdiene i filen. Sparsom indeks hjelper deg med å løse problemene med tett indeksering i DBMSI denne teknikken lagrer et område med indekskolonner den samme datablokkadressen, og når data må hentes, hentes den blokkadressen.

En sparse-indeks lagrer indeksposter for bare noen søkenøkkelverdier. Den trenger mindre plass og mindre vedlikeholdskostnader for innsettinger og slettinger, men den er tregere enn den tette indeksen for å finne poster.

Nedenfor er et eksempel på en databaseindeks for en sparse-indeks.

Tett indeks vs. sparsom indeks

De to primære indeksvariantene gjør motsatte avveininger, oppsummert nedenfor.

Aspekt	Tett indeks	Sparsom indeks
Innganger	Én per søkenøkkel	Én per blokk
Rom	Mer	Less
Søkehastighet	Raskere	Langsommere
Vedlikehold	høyere	Senk

Sekundærindeks i DBMS

Sekundærindeksen i DBMS kan genereres av et felt som har en unik verdi for hver post, og den bør være en kandidatnøkkel. Den er også kjent som en ikke-klyngeindeks.

Denne to-nivå databaseindekseringsteknikken brukes til å redusere kartetping størrelsen på det første nivået. For det første nivået er et stort tallområde valgt, slik at kartetping størrelsen forblir alltid liten.

Sekundærindekseksempel

La oss forstå sekundærindeksering med et eksempel på en databaseindeks. I en bankkontodatabase lagres data sekvensielt etter kontonummer, men du vil kanskje finne alle kontoer i en bestemt filial av ABC bank.

Her kan du ha en sekundær indeks for hver søkenøkkel. Indeksposten peker til en bøtte som inneholder pekere til alle postene med den spesifikke søkenøkkelverdien.

Clustering Index i DBMS

I en klynget indeks lagres selve postene i indeksen, ikke pekere. Noen ganger opprettes indeksen på ikke-primære nøkkelkolonner, som kanskje ikke er unike for hver post. I en slik situasjon kan du gruppere to eller flere kolonner for å få unike verdier og opprette en indeks, som kalles en klynget indeks. Dette hjelper deg også med å identifisere posten raskere.

Eksempel: anta at et selskap har rekruttert mange ansatte i ulike avdelinger. I dette tilfellet bør det opprettes en klyngeindeks for alle ansatte som tilhører samme avdeling.

De regnes som én enkelt klynge, og indeksen peker på klyngen som helhet. Her er avdelingsnr. en ikke-unik nøkkel.

Hva er en flernivåindeks?

Flernivåindeksering opprettes når en primærindeks ikke får plass i minnet. Med denne typen indekseringsmetode kan du redusere antall disktilganger for å nå en hvilken som helst post. Postene lagres på en disk som en sekvensiell fil, og en sparsom indeks opprettes oppå den filen.

B-treindeks

B-treindeksen er den mest brukte datastrukturen for trebasert indeksering i DBMS. Det er et flernivåformat for trebasert indeksering som bruker balansert binære søketrærAlle bladnodene i B-treet inneholder de faktiske datapekerne.

Dessuten er alle bladnoder sammenkoblet med en lenket liste, som lar et B-tre støtte både tilfeldig og sekvensiell tilgang.

• Bladnoder må ha mellom 2 og 4 verdier.
• Hver vei fra roten til et blad er stort sett like lang.
• Ikke-bladnoder bortsett fra rotnoden har mellom 3 og 5 undernoder.
• Hver node som ikke er en rot eller et blad har mellom n/2 og n barn.

Der oppslag med eksakt samsvar dominerer og rekkeviddeskanninger er sjeldne, hashing kan være et raskere alternativ til en B-treindeks.

Fordeler med indeksering

De viktigste fordelene med indeksering er:

• Det bidrar til å redusere det totale antallet I/O-operasjoner som trengs for å hente data, slik at du ikke trenger å få tilgang til en rad direkte fra tabellen.
• Det tilbyr raskere søk og henting av data for brukere.
• Det kan redusere tabellplass, fordi du ikke trenger å lagre ROWID-en i indeksen for hver koblede rad.
• Data i bladnodene er allerede ordnet etter verdien til nøkkelen.

Ulemper med indeksering

De viktigste ulempene med indeksering er:

• For å utføre indeksering trenger du en primærnøkkel på tabellen med en unik verdi.
• Du kan ikke bygge en annen indeks på data som allerede er indeksorganisert på samme måte.
• Du har ikke lov til å partisjonere en indeksorganisert tabell.
• Indeksering reduserer ytelsen i INSERT-, DELETE- og UPDATE-spørringer.

Spørsmål og svar