Что такое покрывающий индекс в БД

1️⃣ Как кратко ответить

Покрывающий индекс в базе данных — это индекс, который содержит все данные, необходимые для выполнения запроса, что позволяет избежать обращения к таблице. Это улучшает производительность, так как чтение данных из индекса быстрее, чем из таблицы.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Покрывающий индекс — это концепция в реляционных базах данных, которая позволяет оптимизировать выполнение запросов. Когда запрос выполняется, база данных обычно должна извлечь данные из таблицы. Однако, если все необходимые данные для выполнения запроса уже содержатся в индексе, то обращение к таблице становится излишним. Это значительно ускоряет выполнение запроса, так как индексы обычно занимают меньше места и быстрее читаются.

Зачем это нужно?

1. Ускорение запросов: Покрывающий индекс позволяет базе данных извлекать все необходимые данные из индекса, минуя таблицу. Это особенно полезно для больших таблиц, где чтение данных может быть медленным.

2. Снижение нагрузки на диск: Поскольку индексы занимают меньше места, чем таблицы, чтение из индекса требует меньше операций ввода-вывода, что снижает нагрузку на диск.

3. Улучшение производительности: Использование покрывающих индексов может значительно улучшить производительность системы, особенно в высоконагруженных приложениях.

Как это работает?

Рассмотрим пример. Допустим, у нас есть таблица employees с колонками id, name, department, salary. Мы хотим выполнить запрос, который возвращает name и department для всех сотрудников с определенной зарплатой.

SELECT name, department
FROM employees
WHERE salary = 50000;

Если у нас есть индекс, который покрывает колонки salary, name, и department, то этот индекс может быть использован как покрывающий индекс для данного запроса.

Пример создания покрывающего индекса

CREATE INDEX idx_salary_name_department
ON employees (salary, name, department);

• CREATE INDEX idx_salary_name_department: Создает новый индекс с именем idx_salary_name_department.
• ON employees: Указывает, что индекс создается для таблицы employees.
• (salary, name, department): Определяет колонки, которые включаются в индекс. Эти колонки покрывают запрос, так как содержат все данные, необходимые для его выполнения.

Как это связано с задачей?

Когда запрос выполняется, база данных может использовать индекс idx_salary_name_department для извлечения всех необходимых данных (name и department) без обращения к таблице employees. Это возможно, потому что индекс содержит все колонки, которые участвуют в запросе.

Применение

Покрывающие индексы особенно полезны в аналитических запросах и отчетах, где часто требуется извлечение данных из нескольких колонок. Они также полезны в OLTP-системах, где важна скорость выполнения транзакций. Однако стоит помнить, что создание индексов увеличивает время вставки и обновления данных, так как индексы также должны обновляться. Поэтому важно находить баланс между количеством индексов и производительностью системы.