ARCHIV

MySQL (31) - Indexy

Co to je, k čemu je to dobré a jak to funguje. Indexy v databázích a jejich tvorba v MySQL.

29.7.2005 07:00 | Petr Zajíc | Články autora | přečteno 43792×

Původně jsem se v dalším pokračování článku chtěl věnovat něčemu trochu jinému, ale dotazy čtenářů mě přesvědčily, že je čas podívat se na způsob, jakým se v MySQL pracuje s indexy. Protože ale někteří možná neví, k čemu indexy v databází přesně slouží, začněmě nějakou tou teorií.

Co jsou indexy

Suchá definice praví, že index je pomocná datová struktura, která určuje pozici dat v tabulce na základě jejich hodnoty. Je to definice jak se patří, což znamená, že si pod ní většina lidí nepředstaví zhola nic ;-). Pojďme si to přirovnat k situaci z reálného světa. Představte si obrovskou knihovnu, do níž si přijdete půjčit nějakou tu  detektivku. Kdyby knihy v knihovně nebyly nijak srovnány (neboli "indexovány"), nezbylo by vám nic jiného, než vzít do ruky každou knihu a podívat se, zda je to ta, kterou jste si chtěli půjčit. V podstatě ve stejné situaci je databáze, když má vybrat data z tabulky, na níž není definován žádný index - musí zkrátka celou tabulkou projít.

Jiná situace nastane, když budou knížky v knihovně srovnány, seřazeny. To vám potom může knihovnice říct, že "detektivky jsou vzadu vpravo", a vám zůstane na procházení mnohem méně knih. To je právě index - všimněte si, že určuje pozici dat ("vzadu vpravo") na základě jejich hodnoty ("detektivky"). V databázi slouží indexy v podstatě ke stejné věci - k urychlení hledání mezi mnoha záznamy.

Z toho, co bylo řečeno, by se mohlo na první pohled zdát, že indexy by měly být v databázi skoro všude - vždyť je to dobrá věc. Jako ale všechno na světě, i indexy mají svou druhou stranu mince. Jakou? Vraťme se ke znázornění s knihovnou. Když knihovna získá nové výtisky, musí je správně zařadit - detektivky na své místo a tak dále - a to je mnohem pomalejší, než kdyby se knížky "házely na jednu hromadu" nebo by se dávaly do polic tak, jak přijdou. Úplně stejné je to v databázích - pro akční dotazy (INSERT, UPDATE a DELETE) platí, že indexy tyto operace obecně zpomalují.

Vícesloupcové indexy

V databázi není nutné mít index jen na jednom sloupci. Když se opět vrátím ke knihovně, může to být například tak, že "detektivky jsou vzadu vpravo" a zároveň "detektivky zahraničních autorů jsou v polici nahoře". V takovém případě máme vlasně index na dvou hodnotách najednou, na "detektivkách" a "zemi původu". I v databázích se běžně pracuje s indexy, které pokrývají data ve více sloupcích - a říká se jim podle toho vícesloupcové indexy. Samozřejmě, že vícesloupcové indexy mají reálný význam pouze v případě, kdy vyhledáváme data pomocí hodnot v indexovaných sloupcích.

Více indexů na tabulce

Je třeba si rovněž uvědomit, že ve světě databází není problém mít více indexů na jedné tabulce - za předpokladu, že se týkají jiných sloupců. Tady již analogie s knihovnou pokulhává, ale přesto to můžeme znázornit. Knihovnice může mít k dispozici katalog všech detektivek s jejich umístěním (bez ohledu na to, zda pocházejí z pera našich autorů nebo ze zahraničí), a zároveň může mít jiný katalog všech zahraničních knih v knihovně (bez ohledu na to, zda se jedná o detektivku nebo cokoli jiného). Podobně v tabulce můžete mít jeden index na poli příjmení a úplně jiný index na poli rodné číslo.

Indexy a MySQL

Moderní databázové systémy - MySQL nevyjímaje - fungují tak, že index můžete vytvořit při definici tabulky (nebo i později) a databáze se pak o tento index stará. Když říkám "stará", tak to v praxi znamená dvě věci:

1. Databáze index udržuje platný. Při změně indexovaných dat se změní i příslušný index nebo indexy. Což, pochopitelně, stojí nějaký ten čas.
2. Databáze při požadavku na vrácení nebo úpravu dat rozhodne, zda je rychlejší použít pro tuto operaci index nebo procházení tabulkou. Pokud dojde k závěru, že je to rychlejší, použije hledání dat pomocí indexů podobně, jako knihovnice, když vám hledá konkrétní publikaci podle nějakého katalogu.

V MySQL existují celkem čtyři typy indexů. Jsou to:

1. Ordinální indexy - to je jiný výraz pro klasický index tak, jak jsem jej popisoval.
2. Jedinečné indexy - indexy, které kromě své klasické funkce hlídají i to, aby se žádná z hodnot v indexovaném sloupci neopakovala. Nebo, aby se v případě vícesloupcového indexu neopakovala kombinace hodnot v indexovaných sloupcích. Na jedné tabulce smí být definováno více jedinečných indexů.
   
3. Primární klíč - primární klíč je jedinečný index na poli, v němž je každá hodnota jedinečná a žádná hodnota není neznámá (NULL). Každá tabulka smí mít nejvýše jeden primární klíč.
4. Fulltextový index - slouží k prohledávání fulltextu a budeme o něm mluvit později v tomto seriálu.
   

Definovat index při založení tabulky můžete pomocí následující syntaxe:

Máte-li existující tabulku, můžete do ní index přidat takto (v příkladu předpokládáme, že existuje tabulka knih ale bez indexu):

Tyto příkazy způsobí, že od nynějška začne databáze udržovat index všech hodnot na sloupci "žánr", a to dokud index neodstraníme. Pokud bychom toužili zbavit tabulku břímě indexu, poslouží nám k tomu syntaxe ve smyslu:

Tyto operace lze provést bez ohledu na to, zda a jaká data tabulka obsahuje. S existujícími daty se v žádném případě nic nestane.

Pozn.: Pozor na ty závorky. V prvním případě jsou, ve druhém nikoli. Tady se programátoři MySQL moc nevyznamenali, dodnes se mi to plete. Naštěstí se indexy neruší tak často, aby mi to stálo za zapamatování.

Obdobně jako ordinální index lze v tabulce definovat i unikátní (neboli jedinečný) index - pouze je třeba myslet na to, že se definuje klíčovým slovem UNIQUE namísto INDEX. Vytvoření probíhá takto:

přidání unikátního indexu do již existující tabulky takhle:

Ale pozor - odstranění unikátního indexu probíhá stejně jako odstranění ordinálního indexu, takže ne DROP UNIQUE, ale DROP INDEX. U unikátních indexů je třeba pamatovat ještě na jednu věc - pokud se pokusíme definovat unikátní index na sloupci, který již obsahuje data, a tento sloupec navíc obsahuje duplicitní údaje, příkaz pro vytvoření unikátního indexu selže. Na prázdné tabulce pochopitelně příkaz uspěje, protože ta neobsahuje žádná data, natož nějaké duplicity.

V dalším díle seriálu se podíváme na primární klíče. Také si porovnáme výkon výběrových a aktualizačních dotazů při použití indexů a bez nich, takže se máte na co těšit.

Verze pro tisk

DISKUZE A nesmi se to s nima prehanet 29.7.2005 09:25 MaReK Olšavský Re: A nesmi se to s nima prehanet 29.7.2005 09:56 Petr Zajíc   Re: A nesmi se to s nima prehanet 29.7.2005 10:04 MaReK Olšavský Závorky u indexů 30.7.2005 12:01 Jarek Šeděnka Re: Závorky u indexů 30.7.2005 12:49 Petr Zajíc Unikátní indexy a NULL 30.7.2005 12:07 Jarek Šeděnka   Re: Unikátní indexy a NULL 30.7.2005 12:46 Petr Zajíc Zobrazit označené Zobrazit vše Příspívat do diskuze mohou pouze registrovaní uživatelé.