Как индекс оптимизирует выполнение запроса?

Индекс — это структура данных (обычно B-дерево), которая хранит небольшую часть данных таблицы и ссылки на соответствующие строки в основной таблице.

Процесс оптимизации:

1. Быстрый поиск: Вместо полного сканирования всей таблицы (full table scan), система управления базами данных (СУБД) просматривает индекс. Индекс отсортирован и оптимизирован для быстрого поиска по определенным столбцам.
2. Уменьшение объема читаемых данных: Индекс содержит только проиндексированные столбцы и указатели, что существенно уменьшает объем данных, которые нужно прочитать с диска по сравнению с чтением всей строки или всей страницы данных.
3. Отсутствие сортировки: Индекс уже отсортирован по проиндексированным столбцам. Это исключает необходимость выполнения дорогостоящей операции сортировки наборов данных, если запрос требует отсортированный результат.
4. Оптимизация JOIN-операций: При соединении таблиц (JOIN) по проиндексированным столбцам, СУБД может использовать индекс для быстрого нахождения соответствующих строк в другой таблице, вместо выполнения вложенных циклов по всей таблице.

Пример:

Без индекса по столбцу LastName для запроса SELECT * FROM Users WHERE LastName = 'Иванов', СУБД пришлось бы прочитать каждую строку в таблице Users и проверить значение LastName.

С индексом по LastName, СУБД быстро находит записи, где LastName равен 'Иванов', просматривая отсортированный индекс, а затем использует указатели из индекса, чтобы получить полные данные строк из основной таблицы.

-- Пример запроса, который выигрывает от индекса по LastName
SELECT UserId, FirstName
FROM Users
WHERE LastName = 'Иванов';

-- Пример создания индекса для оптимизации запроса выше
CREATE INDEX IX_Users_LastName ON Users (LastName);