什么是聚集索引和非聚集索引以及优缺点和区别-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了什么是聚集索引和非聚集索引以及优缺点和区别。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、聚集索引

聚集索引（Clustered Index）是一种在关系数据库管理系统中常见的索引类型。它的作用是通过在表中创建索引，将表中的数据物理上按照索引的键值顺序进行排序，并以此为依据进行访问和处理。聚集索引仅能有一个，并且它的顺序决定了整个表中记录的物理存储顺序。

聚集索引的主要优点包括：

提升检索效率：通过将表中的记录按照索引的顺序进行排序，聚集索引可以更快地进行数据检索，提升查询效率。
降低磁盘I/O操作：聚集索引由于将表中数据物理上存储在同一块磁盘区域，降低了磁盘I/O操作的开销，进而提高数据库的性能。
聚集索引的物理排序可以为某些表的查询提供帮助：例如，对于需要按照时间或者数值等规则进行排序或做范围查找操作时，聚集索引可以提高数据检索效率。

总之，聚集索引对于缩短数据检索时间和提高数据库性能非常重要，但在使用时需要根据具体应用需求进行权衡和调整。

聚集索引的缺点包括：

一次只能创建一个聚集索引：每个表只能创建一个聚集索引，而不是多个，因此在不同的情况下需要根据具体应用需求进行合理选择。
聚集索引会随着数据的变化而产生碎片：当对表中的数据进行插入、删除或更新时，聚集索引的物理排序可能会发生变化，导致产生碎片，需要定期维护和重建。
修改和插入操作代价较高：当聚集索引的键发生变化时，数据库需要重新进行排序和存储，因此修改和插入操作的代价较高。
索引占用更多的空间：聚集索引对于数据的物理排序需要存储额外的信息，因此它所占用的磁盘空间比非聚集索引更大。
- 索引可能会降低性能：有时候使用聚集索引并不一定会提高性能，甚至可能会降低性能。例如，聚集索引排序的方式可能与具体查询的方式不匹配，导致查询效率下降。

综上所述，虽然聚集索引可以大大提高查询效率，但在一些场景下可能会带来一定的负面影响。因此，在使用聚集索引时需要根据数据表的大小、查询方式和修改操作的频率等因素进行综合考虑和取舍。

二、非聚集索引

非聚集索引（Non-Clustered Index）是一种常见的数据库索引类型，与聚集索引不同的是，非聚集索引并不改变表中数据的物理存储方式。

非聚集索引通过创建一个独立的数据结构来记录索引值以及指向与该索引相关的行的指针，从而加速数据的检索。在非聚集索引的建立过程中，数据库会在磁盘上创建索引文件，其中记录了索引值和行指针的映射关系。

与聚集索引不同，每个表可以拥有多个非聚集索引，每个非聚集索引都有自己的结构，可以包含表中的一部分数据。非聚集索引通常可以加快查询效率，提高数据库的性能。

需要注意的是，更新表中数据时，非聚集索引将会耗费更多的时间和磁盘空间来维护。因为对于每一个数据行的插入、更新、删除操作都会导致非聚集索引的更新和维护。

总的来说，非聚集索引可以提高查询效率，但是对于修改操作需要更多的时间和磁盘空间支持。在实际应用中，需要根据查询和修改操作的特点，考虑使用哪种类型的索引。

非聚集索引的有点包括：

不改变数据表的物理存储格式：与聚集索引不同，非聚集索引并不改变数据表的物理存储格式，因此对于数据表的插入、删除和更新操作的影响较小。
可以创建多个索引：每个数据表可以创建多个非聚集索引，每个非聚集索引都有自己的结构，可以包含表的一部分数据，并且可以被不同的查询使用，从而进一步提高查询效率。
数据表可以被多个非聚集索引覆盖：如果某个查询涉及到表的多个列，可以设置覆盖索引来避免查询需要访问数据表，从而提高查询效率。
能够加速特定的查询：非聚集索引可以根据列值、列的组合或表达式快速查找记录，针对特定的查询可以提高查询效率。

综上所述，非聚集索引可以提高查询效率，且对数据表的插入、删除和更新操作的影响较小，因此在实际应用中，根据查询和修改操作的特点，结合查询和修改操作的比重及数据表的大小等因素，可以考虑使用非聚集索引来优化数据库性能。

非聚集索引的缺点包括：

占用更多的磁盘空间：与聚集索引不同，非聚集索引需要维护独立的数据结构，因此需要占用更多的磁盘空间。
查询时需要访问索引和数据表：非聚集索引只存储索引值和行指针的映射关系，因此在进行查询时需要同时访问索引和数据表，这会增加查询的成本和响应时间。
频繁的修改操作会影响性能：对于频繁的数据修改操作（如插入、更新和删除），需要维护非聚集索引的完整性，因此会对数据库的性能造成影响。
数据表和非聚集索引需要使用不同的I/O操作：非聚集索引和数据表使用不同的I/O操作，因此在查询过程中需要进行多次I/O操作，这会增加查询的成本和响应时间。

综上所述，非聚集索引虽然可以提高查询效率，但需要占用更多的磁盘空间，并且查询时需要访问索引和数据表，对于频繁的修改操作也会对数据库的性能造成影响。在使用非聚集索引时需要综合考虑数据库的实际情况、查询的特点和修改的频率等因素。

三、聚集索引的非聚集索引的区别

聚集索引和非聚集索引在数据库中起着不同的作用，它们的主要区别在于：

物理存储方式不同：聚集索引的数据行的物理存储顺序与索引的排序顺序相同，因此每张表只能有一个聚集索引。而非聚集索引的数据行的物理存储顺序与索引的排序顺序无关，因此每张表可以有多个非聚集索引。
插入、删除和更新操作时的影响不同：对于聚集索引，由于数据行的物理存储顺序与索引的排序顺序相同，因此在进行插入、删除和更新操作时需要对数据行的物理位置进行修改，这会对索引和数据表的性能造成一定的影响。而对于非聚集索引，它只存储了索引值和记录指针之间的映射关系，因此在进行插入、删除和更新操作时，只需要修改非聚集索引中的映射关系即可，对数据表的性能影响相对较小。
查询时的性能不同：聚集索引可以直接定位到数据行，因此在查询单条记录时有较好的性能表现。而非聚集索引需要先定位到索引，然后再通过记录指针查找数据行，因此在查询多条记录时会有一定的性能损失。
对内存的使用不同：由于聚集索引的所有数据行都按照索引的排序顺序存储，因此可以被缓存在内存中，以提高查询效率。而非聚集索引只存储了映射关系，无法完全缓存在内存中，因此查询效率相对而言较低。

综上所述，聚集索引和非聚集索引在数据库中的作用及特点是不同的。数据库设计时需要根据数据表的特点和查询需求来选择适合的索引类型。聚集索引适合于少量大批量的单行查询，而非聚集索引适合于多条件、大批量的查询。

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