数据库索引知识点整理

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目录

• 初识索引
• 索引的概念
• 索引文件组织方式
• 索引的作用
• SQL语言中的索引创建与维护
• 基础知识
• 创建，撤销索引
• 稠密索引与稀疏索引
• 稠密索引
• 稀疏索引
• 稀疏索引如何定位记录
• 稠密索引如何定位记录
• 主索引
• 主索引概念
• 辅助索引
• 辅助索引定义
• 主索引和辅助索引的区别和联系
• 聚簇索引和非聚簇索引
• 聚簇索引
• 非聚簇索引
• 倒排索引
• 多级索引
• 多属性索引
• 散列索引
• 网格索引
• B+树索引
• 定义
• B+树特点
• 叶节点和叶子节点的指针分别指向什么
• B+树存储约定

初识索引

索引的概念

索引是定义在存储表的基础上，有助于无需检查所有记录而快速定位所需记录的一种辅助存储结构，由一系列存储在磁盘上的索引项组成，每一索引项又由两部分构成。即索引字段和行指针。

索引字段

由表中某些列通常是一列中的值串接而成。索引中通常存储了索引字段的每一个值。

行指针

指向表中包含索引字段值的记录在磁盘上的存储位置。

存储索引项文件的为索引文件，存储表称为主文件。

索引文件组织方式

（相对照的，主文件组织有堆文件，排序文件，散列文件，聚簇文件等多种方式）

排序索引文件：按索引字段值的某一种顺序组织存储

散列索引文件：依据索引字段值使用散列函数分配散列桶的方式存储

索引的作用

在一个表上针对不同属性或者属性组合建立不同的索引文件，索引字段值可以是表中任何一个属性的值或者属性值的组合；

索引文件比主文件小得多，通过检索一个小的索引文件（可以完全装载进内存），快速定位之后，再有针对性的读取非常大的主文件中的相关记录；

有索引时，更新操作必须同步更新索引文件和主文件。保持其数据一致性。

SQL语言中的索引创建与维护

基础知识

当定义table之后，如果定义了主键，系统自动生成主索引；

索引可以由用户定义或者撤销；

当索引被创建后，不论是主索引还是用户定义的索引，DBMS都将自动维护所有索引；

当table被删除之后，定义在该表上的所有索引自动撤销。

创建，撤销索引

CREATE INDEX idxSname ON Student(Sname)；ｄｒｏｐ INDEX idxSname;

稠密索引与稀疏索引

稠密索引

对于主文件中每一个记录（形成的每一个索引字段值），都有一个索引项和它相对应，指明该记录所在位置。这样的索引称稠密索引。（dense index)

稀疏索引

对于主文件中的部分记录（形成的索引字段值），有索引项和它对应，这样的索引称为非稠密索引或者稀疏索引（sparse index)。

稀疏索引如何定位记录

定位索引字段值为K的记录，需要

首先找相邻的小于K的最大索引字段值所对应的索引项；从该索引项所对应的记录开始顺序进行table的检索

稀疏索引的使用要求：主文件必须是按照对应索引字段属性排序存储

相比稠密索引：空间占用更少，维护任务更轻，但速度更慢

平衡：索引项不指向记录指针，而是指向记录所在的存储块的指针，即每一存储块有一个索引项，而不是每条记录有一索引项——主索引

稠密索引如何定位记录

1.候选键属性的稠密索引 一一对应即可

2.非候选键属性的稠密索引，主文件按照索引字段值排序，对每一个不重复的第一个索引字段值建立索引项，相同索引字段值则在附近寻找；

3.非候选键属性的稠密索引，主文件未按照索引字段值排序，不要求索引项中的索引字段唯一，可以重复出现，以实现对主文件中对应索引字段值的指向；

4.非候选键属性的稠密索引，主文件未按照索引字段值排序，若要求索引中索引字段是唯一的，则可以引入一个中间层，指针桶；该指针桶就是第3种情况。

主索引

主索引概念

通常是对每一个存储块有一个索引项，索引项的总数和存储表所占的存储块数目相同，存储表的每一存储块的第一条记录，又称为锚记录，简称块锚。

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