优化查询速度，数据库的多重索引策略 (数据库 多重索引)

在现代互联网时代，数据库已经成为互联网应用的核心之一，应用场景非常广泛，如电商、社交、金融等各行各业，而在这些互联网应用中，数据查询是最为常见的业务操作之一。因此，针对大量查询需求的互联网应用，如何优化查询速度，提高数据库的性能就成为了一项重要的任务。多重索引策略是一种优化数据库查询性能的有效方法。

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一、什么是索引？

数据库索引是一种特殊的数据结构，它能够加速数据库的查询速度，提高数据库的效率。索引可以看作是对数据库中某个字段建立的一个新的数据结构，它可以用来快速搜索和访问数据库中的数据行。当数据库中的数据量很大时，没有索引的影响，查询数据就会变得异常缓慢。

二、多重索引策略

多重索引策略是指在一个数据库中针对多个字段建立多个索引，以此来达到优化查询速度的目的。在多重索引策略中，每个索引都是针对一个具体的字段建立的，当查询数据需要用到某一个字段时，就可以快速地定位到这个字段上。因此，在多重索引策略中，每个索引只需维护一个特定的字段信息，比维护整个数据库的信息要快得多。

三、多重索引策略的优势

1、提高查询速度：多重索引策略对于快速查询数据具有明显的优势，通过建立多个索引，可以有效减少查询数据的时间，提高查询效率。

2、缩短数据查询时间：多重索引策略可以缩短查询数据所需的时间，从而减少用户等待时间，提高用户的使用体验。

3、节省空间：与其他优化查询速度方法相比，多重索引策略可以有效地节省存储空间，提高数据库性能。

四、多重索引策略的实现

1、确定需要建立索引的字段：在多重索引策略中，需要确定哪些字段是需要建立索引的，一个好的索引策略需要充分考虑到数据的查询模式和查询频率等因素，让用户在查询数据的时候能够快速找到所需的信息。

2、选择适当的索引类型：在多重索引策略中，需要选择适当的索引类型，如B-Tree索引、Hash索引、全文索引等，不同类型的索引对数据查询的性能和效率有不同的影响。

3、维护索引信息：对于多重索引策略，需要对各个字段的索引信息进行维护，包括建立索引、更新索引、删除索引等操作，保证索引信息的准确性和完整性，提高数据库性能。

五、多重索引策略需要注意的问题

1、过多的索引会增加数据库的负担，导致数据库性能下降，为了提高查询速度而建立索引，更好是选取重要的、频繁使用的字段建立索引。

2、不同类型的索引对数据查询的性能和效率有不同的影响，要根据具体情况选择适合的索引类型。

3、建立索引是具有一定代价的，不同类型的索引需要的代价也不同，需要充分考虑代价和效益的平衡。

六、

多重索引策略是一种优化数据库查询性能的有效方法，通过建立多个索引，可以提高查询速度，缩短查询数据所需的时间，节省存储空间，提高数据库的性能表现。但需要注意的是，索引会增加数据库的负担，过多的索引会导致数据库性能下降，因此建立索引时需要根据具体情况作出权衡。在实际应用中，根据不同的业务需求和查询模式，结合多重索引策略，可以有效地提高数据库性能，提高用户的使用体验。

相关问题拓展阅读：

• 如何重建数据库所有索引
• 编程实现连续分配,链接分配和索引分配等三种外存分配方式

如何重建数据库所有索引

当对数据世圆的更改影响到索引时，索引衫返老中的信息可能会在数据库中分散开来。重建索引可以重新组织索引数据（对于聚集索引还包括表数据)的存储，清除碎片。这可通过减少获得请求数据所需的或升页读取数来提高磁盘性能。

编程实现连续分配,链接分配和索引分配等三种外存分配方式

一.  连续分配

原理：创建文件时，分配一组连续的块；FAT（文档分配表）中每个文件只要一项，说明起始块和文件长度。对于顺序文件有利。

优点：1.简便。适用于一次性写入操作。2.支持顺序存取和随机存取，顺序存取速度快。3.所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少。（因为空间的连续性，当访问下一个磁盘块时，一般无需移动磁头，当需要移动磁头时，只需要移动一个磁道。）

缺点：1.文件不能动态增长。（可能文件末尾处的空块已经分配给了别的文件。）2.不利于文件的插入和删除。3.外部碎片问题。（反复增删文件后，很难念喊槐找到空间大小足够的连续块，需要进行紧缩。）4.在创建文件时需生命文件大小。

如图：

二.  链式分配

原理：一个文件的信息存放在若干个不连续的物理块中，各块之间通过指针连接，前一个物理块指向下一个物理块。fat中每个文件同样只需要一项，包括文件名、起始块号和最后块号。任何一个自由块都可以加入到链中。

优点：1.提高磁盘的空间利用率，不存在外部碎片问题。2.有利于文件的插入和删除。3.有利于文件的动态扩充。

缺点：1.存取速度慢，一般只适用于信息的顺序存取，不适于随机存取。2.查找某一块必须从头到尾沿着指针进行。3.可靠性问题，如指针出错。4.更多的寻道次数和寻道仔友时间。5.链接指针占一定的空间，将多个块组成簇，按簇进行分配而不是按块进行分配。（增加了磁盘碎片）

如图：

使用FAT文件分配表法，链接分配的变种，如MS-DOS 和 OS/2.

三.  索引分配

原理：每个文件在FAT中有一个一级索引，索引包含分配给文件的每个分区的入口。文件的索引保存在单独的一个块中，FAT中该文件的入口指向这一块。

优点：1.保持了链接结构的优点，又解决了其缺点：按快分配可以消除外部碎片。按大小可改变的分区分配可以提高局部性。索引分配支持顺序访问文件和直接访问文件，是普遍采用的一种方式。2.满足了文件动态增长，插入删除的要求。（只要有空闲块）3.能充分利用外存空间。

缺点：1.较多的寻道次数和寻道空间。2.索引表本身带来了系统开销，如：内外存空间、存取时间。

如图：

四.  连续分配和索引分配相结合

原理：对于小文件（3、4块），采用连续分配；当文件大时，自动切换到索引分配。

文件的直接访问：使用连续分配方式。

文件的顺序访问：采用链接分配。

对于这些系统，所渗物使用的访问类型，必须在文件创建时加以说明。

五.  多重索引

原理：首先，多重索引也是索引分配的一种，只不过它是将一个大文件的所有索引表（二级索引）的地址放在另一个索引表（一级索引）中。ps：跟数据库第四范式非常像。

大文件：设一个盘块大小为1kb，长度100kb的文件就需要100个盘块，索引表至少需要100项；若文件大小为1000kb，则索引表项就要有1000项。设盘块号用4个字节表示，则该索引表至少占用4000bye（约4k）。

当文件很大时，存在的问题：1.需要很多磁盘块。2.索引表很大。3.不能将整个索引表放在内存。

解决途径：采用多重索引表结构。

如图：

多重索引表结构图示：

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