[데이터베이스] 인덱스

인덱스 개념

인덱스란?

(탐색 키, 레코드에 대한 포인터)로 이루어진 데이터 구조 
DBMS가 화일 내의 특정 레코드들을 빠르게 찾을 수 있도록 하는 데이터 구조
인덱스를 통하여 질의를 수행하면 응답 시간이 향상됨
인덱스를 이용하면 디스크 접근 횟수를 줄일 수 있어 데이터베이스의 성능을 크게 향상시킬 수 있음

인덱스의 특징 

1. 일부 애트리뷰트만 인덱스에 포함 되기에 보통 데이터 화일 크기의 10~20% 정도의 크기를 가짐
2. 인덱스가 데이터 화일보다 작으므로, 인덱스 순차적 탐색 시간 < 데이터 화일 순차적 탐색 시간
3. 더욱이 인덱스의 엔트리들은 탐색 키 값을 기준으로 오름차순으로 저장되어 있으므로 이진 탐색도 가능 
4. 인덱스에 포함된 애트리뷰트를 탐색 키라고 부르며, 어떠한 애트리뷰트도 탐색키가 될 수 있기에 반드시 고유하지 않음

사용하면 좋은 경우 

1. Where 절에서 자주 사용되는 애트리뷰트
2. 외래키가 자주 사용되는 애트리뷰트 
3. Join에 자주 사용되는 애트리뷰트

사용을 피해야 하는 경우 

1. Data 중복도가 높은 애트리뷰트 
2. DML이 자주 일어나는 애트리뷰트

DML이 자주 일어나면 왜 피해야 하는가? 

INSERT 

1. 삽입 중에 Index split이 발생할수도 있다. (b-tree의 leaf-node가 꽉찬 경우 하나에서 두개로 나뉘어지는 현상, leaf-node가 꽉찬 경우 leaf-node를 분할시켜서 공간을 확보하기 때문) 
2. 새로운 블록을 할당 받은 후 데이터를 옮기는 작업 수행, 모든 수행 과정이 많은 양의 Redo를 유발한다.
3. Index split이 이루어지는 동안 해당 블록에 대해 키 값이 변경되면 안되므로 DML이 블로킹된다.

DELETE

1. Table에서 Data가 지워지면? : Data가 지워지고, 다른 Data가 그 공간을 사용 가능 
2. Index에서 Data가 지워지면? : Data가 지워지지 않고, 사용 안됨 표시만 해둠 (Index와 Table의 Data수가 다름) 

UPDATE

1. Table에서 Data가 Update? : Index는 Update 할 수 없음 
2. Index에서의 Update :  Index에는 Update의 개념이 없어서 Delete가 발생한 후,  Insert 작업 

Index 생성

1. 테이블 생성시 Primary Key를 지정하면 자동으로 Clustered Index가 생성된다.
   Clustered Index가 없는 경우 UNIQUE 제약 조건이 있는 테이블을 만들면 데이터베이스 엔진에서는 자동으로 Non-Clustered Index를 만든다.
2. Primary Key를 지정하는 열에 강제적으로 Non-Clustered Index를 지정 가능하다.
3. 기존 테이블에 PRIMARY KEY 제약 조건을 적용하려 하거나 해당 테이블에 Clustered Index가 이미 있으면 Non-Clustered Index를 사용하여 기본 키를 적용한다.
4. 제약 조건 없이 테이블 생성시에 Index를 만들 수 없으며, Index가 자동 생성되기 위한 열의 제약 조건은 Primary Key또는 Unique 뿐이다.

 인덱스의 여러가지 유형

클러스터형 인덱스 

1. 해당 키 값을 기반으로 테이블이나 뷰의 데이터 행을 정렬하고 저장한다. 
2. 데이터들은 한 가지 순서로만 저장될 수 있으므로 테이블당 클러스터형 인덱스는 하나만 있을 수 있다.
3. 클러스터형 인덱스가 포함된 테이블을 클러스터형 테이블이라고 하며, 클러스터형 테이블이 아니면 정렬되지 않은 구조로 저장된다.
4. 키 값에 따라 정렬된 데이터 행이므로 범위 질의에 유리하다.

비 클러스터형 인덱스 

1. 클러스터형 인덱스와 다르게 인덱스의 구조가 데이터 행으로부터 독립적이다.
2. 비클러스터형 인덱스에는 비클러스터링 인덱스 키 값이 있으며, 각 키 값 항목에는 해당 키 값이 포함된 데이터 행에 대한 포인터가 있다.
3. 별도의 공간에 인덱스 테이블을 추가로 생성하여 데이터를 정렬한다.

REFERENCE

ORACLE을 기반으로 하는 데이터베이스 배움터, 홍의경 지음, 생능출판

https://velog.io/@gillog/SQL-Clustered-Index-Non-Clustered-Index

[SQL] Clustered Index & Non-Clustered Index

https://lng1982.tistory.com/144

클러스터드 인덱스와 넌 클러스터드 인덱스