Уникальность индекса

SQL Server позволяет определить индекс как уникальный или неуникальный. В уникальном индексе каждое значение индексного ключа должно быть уникальным. В неуникальном индексе допускается дублирование индексных ключей в таблице данных. Эффективность неуникального индекса зависит от избирательности (селективности) данного индекса.

Уникальный индекс

Уникальный индекс содержит только одну строку данных для каждого индексного ключа; иными словами, значения индексного ключа не могут присутствовать в индексе более одного раза. Использование уникальных индексов гарантирует, что для поиска запрошенных данных требуется всего одна дополнительная операция ввода-вывода. SQL Server обеспечивает уникальность индекса по колонкам или комбинации колонок, образующих ключ индекса. SQL Server не допускает занесения дублированных значений ключа в базу данных. При попытке сделать это, появится сообщение об ошибке. SQL Server создаёт уникальные индексы, для ограничений PRIMARY KEY и UNIQUE.

Индекс можно сделать уникальным, только если уникальны сами данные. Если данные какой-либо колонки не обладают свойством уникальности, то уникальный индекс можно все же создать, используя составной индекс. Например, колонка last name, возможно, не будет уникальной, но комбинация данных этой колонки с колонками first name и middle name может образовать уникальный индекс по данной таблице.

Неуникальные индексы

Неуникальный индекс действует так же, как уникальный индекс, за исключением того, что он может содержать дублированные значения в узлах-листьях. Все дублированные значения будут считываться, если они отвечают критерию, указанному в операторе SELECT.

Неуникальный индекс не столь эффективен, как уникальный индекс, поскольку для считывания запрошенных данных он требует дополнительной обработки (дополнительных операций ввода-вывода). Но некоторые приложения требуют использования дублированных ключей, поэтому иногда нет возможности создания уникального индекса. В некоторых случаях использовать неуникальный индекс лучше, чем вообще не использовать никакого индекса.

Типы индексов

Существует два типа индексов B-деревьев: кластеризованные индексы и некластеризованные индексы. Кластеризованный индекс хранит в своих узлах-листьях реальные строки данных. Некластеризованный индекс является вспомогательной структурой, которая указывает данные в таблице.

Кластеризованные индексы

Как уже говорилось, кластеризованный индекс – это индекс в виде B-дерева, где хранятся реальные строки данных таблицы в отсортированном порядке в узлах-листьях (рис. 6.6). Эта система даёт несколько преимуществ и имеет несколько недостатков.

рис. 6.6. Кластеризованный индекс

Поскольку данные кластеризованного индекса хранятся в узлах-листьях, то данные становятся доступны, как только найден определённый узел-лист, что может сокращать количество операций ввода-вывода. Любое сокращение числа этих операций повышает производительность отдельных операций и системы в целом.

Ещё одним преимуществом кластеризованных индексов является то, что считываемые данные получаются в отсортированном по индексу виде. Например, если кластеризованный индекс создан по колонкам state, country и city и в запросе происходит выбор данных для значения Texas колонки state, то результирующий набор будет отсортирован по колонкам country и city в том порядке, как определён индекс. Эту возможность можно использовать, чтобы избежать ненужных операций сортировки, если приложение и база данных организованы соответствующим образом. Например, если известно, что всегда требуется сортировка данных в определённом порядке, то использование кластеризованного индекса означает, что не потребуется выполнять сортировку после считывания данных.

Недостатком использования кластеризованного индекса является то, что доступ к таблице всегда происходит через индекс, что может приводить к дополнительной нагрузке на систему. SQL Server начинает доступ к данным в корневом узле и проходит через индекс, пока не будет достигнут узел-лист, содержащий нужные данные. Если из-за большого объёма данных создаётся много узлов-листьев, то количество уровней индекса, необходимых для поддержки столь большого числа узлов-листьев, тоже становится большим, что увеличивает количество операций ввода-вывода, необходимых для перемещения от корневого узла к узлу-листу.

Поскольку в кластеризованном индексе хранятся реальные данные, нельзя создать более одного кластеризованного индекса по таблице. С другой стороны, можно создать некластеризованный индекс по таблице, имеющая кластеризованный индекс. Всегда следует создавать кластеризованный индекс, используя индексные ключи, к которым наиболее часто осуществляется доступ: это даст наибольшую вероятность доступа к данным через кластеризованный индекс и, тем самым, наиболее высокую производительность.