Когда индекс становится неэффективным

1️⃣ Как кратко ответить

Индекс становится неэффективным, когда его использование не улучшает производительность запросов, а наоборот, замедляет их. Это может происходить из-за высокой фрагментации, избыточности индексов, изменения структуры данных, низкой селективности или когда запросы не используют ключевые поля индекса.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Индексы в базах данных — это структуры, которые позволяют ускорить выполнение запросов, особенно при поиске и сортировке данных. Однако, в некоторых случаях индексы могут стать неэффективными и даже ухудшить производительность. Рассмотрим основные причины, по которым это может произойти.

1. Высокая фрагментация индекса
   Фрагментация возникает, когда данные в индексе распределены неравномерно, что может произойти из-за частых операций вставки, обновления и удаления. Это приводит к увеличению времени поиска, так как система вынуждена обрабатывать большее количество страниц данных.

2. Избыточность индексов
   Избыточные индексы — это индексы, которые дублируют друг друга или не используются в запросах. Они занимают дополнительное место и увеличивают время на обновление данных, так как при изменении данных необходимо обновлять все индексы.

3. Изменение структуры данных
   Если структура данных изменяется, например, добавляются новые столбцы или изменяются типы данных, существующие индексы могут стать неэффективными, так как они не учитывают новые условия.

4. Низкая селективность индекса
   Селективность — это способность индекса различать строки. Если индекс имеет низкую селективность, то есть много строк имеют одинаковые значения в индексируемом поле, то его использование не даст значительного прироста производительности.

5. Неиспользование ключевых полей индекса в запросах
   Если запросы не используют поля, по которым построен индекс, то индекс не будет применяться, и его наличие не улучшит производительность.

Пример:
Предположим, у нас есть таблица Employees с полями EmployeeID, Name, Department, и Salary. Мы создаем индекс по полю Department:

CREATE INDEX idx_department ON Employees(Department);

Этот индекс будет эффективен, если мы часто выполняем запросы, фильтрующие данные по Department, например:

SELECT * FROM Employees WHERE Department = 'Sales';

Однако, если мы изменим структуру данных, добавив новое поле Region, и начнем выполнять запросы по этому полю:

SELECT * FROM Employees WHERE Region = 'North';

Индекс idx_department станет неэффективным для таких запросов, так как они не используют поле Department.

Таким образом, для поддержания эффективности индексов необходимо регулярно анализировать их использование, фрагментацию и актуальность в контексте текущих запросов и структуры данных.