在数据库系统中，索引就像书中的目录一样，是提升查询速度的关键工具。对于初学者来说，理解和合理使用索引可以显著提高数据库操作的效率。本篇文章将帮助你轻松掌握索引的基础知识，并通过实例说明如何在实际应用中使用索引。

为什么要使用索引？

索引是对数据库表中的记录按照一个或多个字段的值进行逻辑排序的一种结构。它是逻辑结构到物理结构的一种映射，能够极大地加快数据库的查询速度。

索引的作用：

• 加速查询：没有索引时，数据库管理系统（DBMS）需要逐条读取记录进行比较，最坏情况下可能需要读取所有记录。这会产生大量的磁盘I/O操作，显著降低系统效率。而有索引的情况下，DBMS可以通过索引快速定位所需数据，大幅减少I/O操作，提高查询效率。
• 节省资源：通过减少对数据库的直接扫描，索引能够节省系统资源，使得数据库在处理大量数据时更加高效。

索引的分类

根据不同的标准，索引可以分为以下几类：

1. 按索引字段的个数分类

• 单索引：基于单个字段创建的索引。
• 复合索引：基于多个字段创建的索引。

2. 按照索引值的唯一性分类

• 普通索引：允许字段值重复，也允许有NULL值。

• 唯一索引：字段值不能重复，但可以有NULL值。

  主键索引是一种特殊的唯一索引，要求字段值既不能重复也不能为NULL。每个表只能有一个主键索引。

如何定义索引？

定义索引包括创建索引和删除索引。一般来说，系统会自动为主键和唯一约束创建索引，但其他索引需要手动创建。

1. 创建索引

创建索引的基本语法格式如下：

CREATE [UNIQUE] INDEX <索引名> ON <基本表名> (字段名1 [(长度)] [ASC|DESC][, 字段名2 [(长度)][ASC|DESC]], ...);

语句中的关键要素：

• ​<索引名>​ ：要创建的索引的名称。
• ​<基本表名>​ ：要在哪个表上创建索引。
• ​<字段名>​ ：指定在哪个字段上建立索引，可以指定升序（ASC）或降序（DESC）。
• ​[UNIQUE]​ ：可选项，表示创建唯一索引。

创建索引的示例：

例1：在课程表的credit字段上创建索引ID_credit，按学分降序排列。

CREATE INDEX ID_credit ON Course(credit DESC);

例2：在任课表的semester字段的前四个字符上创建降序索引ID_Semester。

CREATE INDEX ID_Semester ON TC(semester(4) DESC);

例3：在学生表的dno和sex字段上创建复合索引IDC_dno_sex，按学院编号升序排列，学院编号相同时按性别降序排列。

CREATE INDEX IDC_dno_sex ON Student(dno, sex DESC);

例4：在学生表的aname字段上创建唯一索引UQ_sname，按姓名降序排列。

CREATE UNIQUE INDEX UQ_sname ON Student(aname DESC);

2. 删除索引

如果某个索引使用频率很低或已经不再需要，可以使用DROP INDEX命令删除它，以释放磁盘空间。

删除索引的格式如下：

DROP INDEX <索引名> ON <表名>;

例5：删除课程表上的索引ID_credit。

DROP INDEX ID_credit ON Course;

创建索引的最佳实践

虽然索引能加快查询速度，但它们也会降低DML（数据操作语言，如INSERT、UPDATE、DELETE）操作的速度，因为每次涉及索引字段的DML操作都需要调整索引。因此，在规划创建索引时，需要综合考虑查询和DML操作的需求。

创建索引的原则：

1. 根据查询需求创建索引：如果一个表中有大量记录，但查询只会选择其中的少量记录，应为该表创建索引。
2. 避免频繁修改的字段创建索引：对于频繁进行DML操作的表，不建议为其创建索引，特别是经常被修改的字段。
3. 不要在小表上创建索引：包含少量记录的表通常不需要索引，因为扫描它们的开销很小。
4. 在​​WHERE​​子句中常出现的字段上创建索引：这些字段是查询中最常用的过滤条件。
5. 为连接字段创建索引：如主键字段和外键字段，这是提高连接查询效率的关键。

总结

索引是数据库优化中不可或缺的利器。通过正确地创建和使用索引，我们可以显著提升数据库的查询效率，节省系统资源。然而，索引的使用也需要权衡，因为它们会影响DML操作的性能。因此，在实际应用中，要根据具体的需求和数据特点来规划索引的创建。