合理创建索引 实现数据库访问的优化

赵爱涛

（石家庄职业技术学院 信息工程系，河北 石家庄 050081）

数据库技术在计算机应用系统开发中占有重要的地位.数据查询的效率直接影响着应用系统的执行效率.索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构，利用索引可快速访问数据库表中的特定信息，提高数据库的查询效率，从而大幅度提高系统的性能［1］.在数据库中，索引分为聚簇索引和非聚簇索引.聚簇索引以数据存放的物理位置为顺序，在一个数据库表中只能建立一个聚簇索引.对于非聚簇索引，它所记录的逻辑顺序与物理顺序间没有必然的联系，索引表中的记录顺序通常与实际记录的物理存储顺序不一致，在一个数据库表中可以建立多个非聚簇索引.在数据库设计中，优化与提高数据的查询效率有很多方面［2］，本文从索引的创建方面测试、分析、总结并优化数据查询的方法.

1 数据库的测试环境

数据库服务器硬件配置如下：

CPU为Inter（R）Core（TM）2Duo CPU e7400＠2.8GHz.

内存为2GB.

操作系统为Windows Server 2003.

数据库管理系统为Microsoft SQL Server 2008.

2 不同索引方案的查询测试

测试使用某系统中的“产品订货表”，该表已存储10 000 000条记录，结构如表1所示.

表1 测试数据库表结构

在系统的应用中，经常会用到以下三种查询语句：

本文设计了四种索引的建立方案，分别是：

方案P1，仅为id列设置主关键字；

方案P2，在orderdate上设计一个聚簇索引；

方案P3，在place，orderdate，amount上设计组合索引；

方案P4，在orderdate，place，amount上设计组合索引.

对于每个方案，分别测试上述三条查询语句的执行时间，每个方案的每条语句各执行三次，并计算各方案中语句执行的平均时间T（1，2，3）＝［（t1＋t2＋t3）／3］，时间的单位为 ms.测试结果见表2－表5.

表2 方案P1查询执行时间

表3 方案P2查询执行时间

表4 方案P3查询执行时间

表5 方案P4查询执行时间

3 测试分析

通过前文的测试，得到表6所示综合分析表和图1所示综合分析图.

表6 综合分析表

图1 综合分析图

在方案P1中只建立了主键索引，而在三个查询句中都没有涉及到主键id列，因此，利用方案P1查询数据时并没有利用到索引；方案P2在orderdate列上建立了一个聚簇索引，记录数据在物理上是按顺序存放的，因此，在查找时，可以先找到这个范围的起止点，并只在此范围内扫描数据，这就避免了大范围扫描，从而提高了数据的查询效率；方案P3是建立在place，orderdate，amount上的组合索引，其前导列是place，但是语句L1和语句L2都没有引用place，在执行时并没有利用到索引，而语句L3引用了place，并且引用的所有列都包含在组合索引中，形成了索引覆盖，因此它的执行效率得到了明显提升；方案P4是建立在orderdate，place，amount上的组合索引，它将orderdate作为前导列，使三个语句都可以利用索引，并且在L1和L3中形成了索引覆盖，因而性能达到了最优.

通过以上的测试与分析可知，在数据库的设计中，索引的设计应建立在对各种查询的分析和预测上.一般来说应注意以下几个方面：（1）有大量重复值且经常有范围查询（between，？＞，＜ ？，＞ ＝，＜ ？＝）和order by，group by发生的列，可建立聚簇索引.（2）经常同时存取多列，且每列都含有重复值时可考虑建立组合索引.（3）组合索引要尽量使关键查询形成索引覆盖，其前导列一定是使用最频繁的列.（4）聚簇索引要建立在查询时最频繁引用的、最需要排序的字段之上.

4 结束语

创建索引合理，可以有效地提高数据库的查询效率.在一个数据表中虽然可以创建多个索引，但过多的索引会降低系统的维护效率，增大数据的空间需求，降低系统的修改性能［3］.在实际应用时，应根据系统的实际情况，权衡修改性能和检索性能的需求，选用合理的索引策略.

［1］孟英杰，曲晶晶.数据库查询优化技术的研究 ［J］.才智，2011，（25）：72.

［2］高爱梅.浅谈数据库查询优化 ［J］.内蒙古科技与经济，2010，（20）：128.

［3］朱东.基于SQL Server的查询优化 ［J］.信息与电脑：理论版，2011，（11）：178.