数据库为什么快的一个原因：索引

大家用活字格时候，接触到了内置数据库，你可能知道那个用的是sqlite文件型关系数据库。再者，活字格还能够连接到外联数据库

无论内置还是外联，它们都是关系型数据库。无论互联网应用还是企业级应用，它们存大多数数据都会放到数据库里面，而不是像我们平时记个会议纪要会存到一个文件里面去。说明数据库尤其独到之处，很明显的一点是，数据库的查个东西速度会更快。而数据库之所以快，有个关键原因就是索引功能。这篇帖子希望能够面向平民开发者简要介绍下索引这个数据库功能，专业开发者可以直接略过，相信你们对这个非常清楚。

1、关系型数据库都有哪些
关系型数据库是目前存储业务数据的主流方式，也是历史悠久的一种类型。关系一词可以简单理解为二维表，就是这种有行有列的样子

如果我们继续细分，还能分为
商用RDBMS：以Oracle（甲骨文公司，像MySQL,Java都属于他们家的），SQL Server（巨硬家的）,DB2等为代表。商用很好理解，就是你用它做商业用途得掏钱
开源RDBMS: 以MySQL（国内用的非常广泛，互联网企业经常用到）,PostgreSQL（学术气息应该最浓厚的数据库了吧）为代表。开源的一般会有开源License，开源不一定意味着免费，虽然大多数情况如此。
桌面RDBMS：以Access（也是巨硬家的，目前在Microsoft office套件里面，活字格不少客户之前就是用这个结合VBA来给客户做交付的）为代表。一般适合大家桌面经常用到的软件使用。
嵌入式RDMBS：以sqlite为代表，适合手机这种设备，当然sqlite用途不仅仅局限于此，这是它官网的说明
                          
除了上面列出的这些，世界上还有非常多的数据库产品，你可以在这个网站找到它们并查询排名
https://db-engines.com/en/
2、数据库为什么快
相比于把数据存到txt这种文本文件里面，数据库有自己的存储数据的方式，数据库的索引功能，可以让数据查询提到很高的速度。举个例子，把新华字典的前面拼音检索处和部首偏旁检索处等给删除掉，让你在里面找个字，是不是找起来很慢，因为得一页页一个个去找（逐行扫描）。有了前面检索处，我们可以根据拼音和部首快速找到一个字的页码，然后直接去页码处，就能找到那个字（直接定位）。
你可以把数据库索引理解为新华字典的检索处，它们都是起到提高检索效率的作用。

这张是MySQL数据库的基本架构图

优化器模块主要就是处理索引相关的操作的。

3、索引都有哪些类别

索引在不同数据库里面，不同数据引擎里面的数据结构是不一样的。
按照数据结构分类：B+树索引，hash索引，FULLTEXT索引，R-Tree索引。B+树，hash，R-Tree这些就是索引具体的数据结构。


索引具体还是要存到磁盘里面的，从物理存储角度看：聚簇索引，非聚簇索引。聚簇指的是索引和数据存储在一块儿，数据会存储在索引树的叶子节点上。


如果从逻辑性上来区分索引，可以分为：主键索引、单列索引、多列索引、唯一索引。
关系型数据表都会有一个主键，比如活字格内置表自带的这个字段

主键的索引类型就是主键索引，它非空，具有唯一性，自增1

单列索引指的就是数据表的一个列构成的索引，相对的，多列索引指数据表多个列联合构成的索引。这里也说明索引不是只对应到数据表的一列的。

唯一索引指的是具备唯一性的索引，任何两个记录的索引都不相同，比如GUID就是一种典型的唯一索引。

从我的角度理解，数据结构分类的索引和存储引擎相关，而且要求理解复杂数据结构，物理存储分类的索引有点拗口，逻辑性分类的索引最好理解，因此我一般习惯于使用这个分类。

4、怎么建立索引
建立索引需要用到SQL语句或者可视化管理工具，我们以活字格内置的那个sqlite数据库为例看看用SQL如何创建
我们先创建一个表

1. CREATE TABLE "COMPANY" (
   
2.         "ID"        INTEGER NOT NULL,
   
3.         "NAME"        TEXT NOT NULL,
   
4.         "AGE"        INTEGER NOT NULL,
   
5.         "ADDRESS"        CHAR(50),
   
6.         "SALARY"        REAL,
   
7.         PRIMARY KEY("ID")
   
8. );

复制代码

这是我在DB Browser里面的截图

接下来在salary列创建一个单列索引

1. CREATE INDEX "salary_index" ON "COMPANY" (
   
2.         "SALARY"
   
3. );

复制代码

创建好后是这样子


5、怎么知道一次查询过程有没有用到索引
如果你写SQL语句去查数据，怎么知道这次查询用到还是没用到索引呢？毕竟就像前面说的，用到索引可非常快呢
数据库提供了explain功能，通过它你可以看到查询过程可能用到的索引（实际由于优化器的参与，不一定和explain结果一模一样）


我们还是举个例子
sqlite中你可以通过explain query plan来查看是否命中索引
以这个查询语句为例

1. select * from COMPANY where SALARY =20000;

复制代码

这是EXPLAIN QUERY PLAN后的结果截图，表明命中了索引

每个数据库explain的结果都不太一样，具体您需要根据所用数据库的操作手册来看看。


附录资源

• SQL语句：https://www.w3school.com.cn/sql/index.asp
• 数据结构基础：https://www.bilibili.com/video/BV1E4411H73v?spm_id_from=333.337.search-card.all.click
• 数据库可视化管理工具：
  

                                          Sqlite常用DB Browser(http://www.sqlitebrowser.org/)
                                       SQL Server用SSMS(https://docs.microsoft.com/zh-cn ... ew=sql-server-ver16)多一些                  
                                       Mysql用Navicat(http://www.navicat.com.cn/)和SQLyog(https://webyog.com/product/sqlyog/)多一些
                                       Java生态中，DataGrip(https://www.jetbrains.com.cn/datagrip/)和IDEA中的Database Tools模块可能更加常用

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