实验六：创建和优化索引
数据库优化与索引设计的最佳实践
数据库优化与索引设计的最佳实践数据库优化和索引设计是提高数据库性能和效率的关键因素。
在进行数据库优化时，需要考虑多个方面，包括查询优化、索引设计、规范化设计、分区和缓存管理等。
本文将介绍数据库优化与索引设计的最佳实践，帮助您优化数据库的性能。
1.查询优化查询是数据库中最常用的操作之一，优化查询可以显著提高数据库的性能。
以下是一些查询优化的最佳实践：-确保表的结构设计合理：表的结构应满足数据库范式要求，并遵循一些基本的原则，如避免冗余和重复数据、关键字段应定义为索引等。
-使用合适的数据类型：选择合适的数据类型可以减少存储空间，提高查询性能。
-编写高效的查询语句：避免使用不必要的子查询、使用适当的连接方式、避免使用通配符查询等。
-减少返回的数据量：只返回实际需要的数据，避免不必要的列和行。
-使用连接池：连接池可以减少连接数据库的开销，提高查询性能。
2.索引设计索引是提高查询性能的重要手段。
正确设计和使用索引可以加快查询速度和减少查询开销。
以下是一些索引设计的最佳实践：-选择合适的列作为索引：通常选择经常用于查询条件和连接条件的列作为索引。
-选择合适的索引类型：根据查询条件的类型和频率选择合适的索引类型，如主键索引、唯一索引、全文索引等。
-避免过多的索引：过多的索引会增加插入、更新和删除操作的开销，同时也会增加数据库的存储空间。
-定期维护和优化索引：定期检查和重新组织索引可以提高查询性能。
-跨列索引设计：考虑多列的查询条件时，可以设计跨列索引来提高查询性能。
3.规范化设计规范化设计是数据库设计的基本原则之一。
通过规范化设计可以减少数据冗余，提高数据一致性和查询性能。
以下是一些规范化设计的最佳实践：-根据实际需求进行规范化设计：根据实际需求进行表的分解和关联，避免不必要的重复字段和表。
-使用外键关联表：使用外键可以维护不同表之间的关联关系，提高查询性能和数据一致性。
-避免多对多的关联关系：多对多的关联关系通常需要额外的关联表，会增加查询的复杂性和开销。
索引实验报告[精选5篇]
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索引实验报告[精选5篇]第一篇：索引实验报告学生实验报告课程名称商务数据库应用实验成绩实验项目名称索引批阅教师实验者学号专业班级实验日期 2012-12-6 一、实验预习报告（实验目的、内容，主要设备、仪器，基本原理、实验步骤等）（可加页）实验目的 1)理解索引的概念和分类。
2)掌握在对象资源管理器中创建和管理索引。
3)掌握 T-SQL 语句创建和管理索引。
实验内容 1)在对象资源管理器中创建、修改和删除索引。
2)在对象资源管理器使用索引。
3)利用 T-SQL 语句创建、修改和删除索引。
4)利用 T-SQL 语句使用索引。
二、实验过程记录（包括实验过程、数据记录、实验现象等）（可加页）1.启动 SQL Server Management Studio，在对象资源管理器中，利用图形化的方法创建下列索引：λ对学生信息表 stu_info 的 name 列创建非聚集索引 idx_name。
λ对学生成绩表 stu_grade 的 stu_id、couse_id 列创建复合索引idx_stu_couse_id。
2.启动 SQL Server Management Studio，在对象资源管理器中，利用图形化的方法对索引idx_name 进行修改，使其成为唯一索引。
3.启动 SQL Server Management Studio，在对象资源管理器中，利用图形化的方法删除索引 idx_stu_couse_id。
4.启动 SQL Server Management Studio，在 SQL 编辑器中，利用 T-SQL 语句 CREATE INDEX命令创建下列索引：λ对课程信息表couse_info 的couse_name 列创建非聚集索引idx_couse_name。
λ对学生成绩表 stu_grade 的 stu_id、couse_id 列创建复合索引idx_stu_couse_id。
5.启动 SQL Server Management Studio，在 SQL 编辑器中，利用 T-SQL 语句对索引idx_couse_name 进行修改，使其成为唯一索引。
索引顺序查找实验报告
一、实验目的1. 理解索引顺序查找的基本原理。
2. 掌握索引顺序查找的实现方法。
3. 分析索引顺序查找的时间复杂度和效率。
二、实验原理索引顺序查找是一种基于索引的查找方法，它将数据分为两部分：索引和数据。
索引部分存储了数据中各个元素的位置信息，而数据部分则存储了实际的数据。
在查找过程中，首先通过索引找到目标元素的位置，然后再从数据部分中获取该元素。
索引顺序查找的基本步骤如下：1. 遍历索引，找到目标元素的位置。
2. 根据找到的位置，从数据部分获取目标元素。
三、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.83. 开发工具：PyCharm四、实验步骤1. 创建一个数据集，包括1000个随机整数。
2. 创建一个索引，记录每个元素在数据集中的位置。
3. 编写索引顺序查找函数。
4. 对数据集中的元素进行查找，并记录查找时间。
5. 分析查找结果，评估查找效率。
五、实验代码```pythonimport randomimport time# 创建数据集data_set = [random.randint(0, 10000) for _ in range(1000)]# 创建索引index = {data_set[i]: i for i in range(len(data_set))}# 索引顺序查找函数def index_search(data, target):if target in index:return index[target]else:return -1# 查找过程start_time = time.time()for target in data_set:index_search(data_set, target)end_time = time.time()# 输出查找时间print("查找时间：", end_time - start_time)```六、实验结果与分析1. 查找时间：实验结果显示，在数据集中进行1000次查找操作所需的时间为0.0009秒，平均每次查找所需时间为0.000009秒。
实验六 视图和索引 实验指导
实验六视图和索引实验指导一、视图视图是SQL Server中重要的数据库对象。
视图常用于集中、简化和定制显示数据库的数据信息，为用户从多种角度观察数据库中的数据提方便。
为了屏蔽数据的复杂性、简化用户对数据的操作、控制用户访问数据的权限、保护数据安全，常为不同的用户创建不同的视图。
1. 视图的基本概念视图是从一个或多个表或视图导出的表；其结构和数据是建立在对表的查询基础上的。
和表一样，视图也是包括几个被定义的数据列和多个数据行。
但就本质而言，这些数据列和数据行来源于其所引用的表。
所以，视图不是真实存在的基础表，而是一张虚表。
视图所对应的数据并不实际地以视图结构存储在数据库中,而是存储在视图所引用的表中。
视图一经定义便存储在数据库中，与其相对应的数据并没有像表那样又在数据库中再存储一份。
通过视图看到的数据，只是存放在基本表中的数据。
对视图的操作与对表的操作一样，可以对其进行查询、修改(有一定的限制)、删除。
当对通过视图看到的数据进行修改时，相应的基本表的数据也要发生变化,同时若基本表的数据发生变化，则这种变化也可以自动地反映到视图中。
可以将任何符合视图创建规定的SELCT语句命名和存储为视图。
在视图中北查询的表称为基表。
视图的常见实例如下。
●一个基表的行或列的于集。
●两个或多个表的合并。
●两个或多个表的联接。
●一个基表的统计总汇。
●另外一个视图的子集。
●视图和基表的混合。
2. 创建视图在SQL Server2008中创建视图，创建者必须拥有创建视图的权限，并且对视图中引用的基表或视图有许可权。
此外，创建视图前还应该注意以下几点：●只能在当前数据库中创建视图。
如果使用分布式查询，视图所引用的基表和视图可以存在于其他数据库或其他服务器中。
●在一个视图中最多引用1024列，视图中记录的行数限制由基表中的记录数目决定。
●视图的名称必须遵循标识符的命名规则，且对每个架构都必须唯一，并且该名称不得与该架构包含的任何表的名称相同。
实验报告中实验方案的改进与优化策略与方法
实验报告中实验方案的改进与优化策略与方法引言：实验方案的改进与优化是实验研究工作中的重要环节，它不仅能够提高实验结果的可靠性和准确性，还能够节约实验成本和时间。
在本文中，我们将探讨实验报告中实验方案的改进与优化策略与方法，并解释如何充分利用已有的资源，提高实验效率和质量。
一、根据实验目的确定实验方案合理确定实验方案是实验工作中的首要任务。
首先，我们要明确实验的目的和背景。
在制定实验方案之前，我们应该对已有的研究成果进行充分了解。
通过文献调研和专家访谈，我们可以了解到关于实验的前人研究成果和经验教训。
在此基础上，我们可以确定实验的内容、方法和流程。
二、优化实验设计与参数选择1. 控制变量在实验研究中，为了确保实验结果的可靠性和准确性，我们需要控制可能对实验结果产生影响的变量。
在设计实验方案时，我们应尽可能地控制实验过程中的干扰因素，并记录下来。
这样可以确保实验结果的可重复性和可比性。
2.合理选择实验参数实验的参数选择直接关系到实验结果的准确性和可靠性。
在实际操作中，我们应该根据实验目的和背景，仔细选择实验参数。
合理地选择实验参数可以提高实验效率和质量。
三、改进实验设备与仪器的使用方法1. 确保设备状态良好在进行实验之前，我们应该检查实验设备和仪器的状态。
如果设备出现故障或性能不佳，我们应该及时进行维修或更换。
保持设备的良好状态可以提高实验的效率和准确性。
2. 熟练掌握设备和仪器的使用方法设备和仪器的操作方法熟练与否直接关系到实验结果的准确性和可靠性。
在进行实验之前，我们应该仔细阅读设备和仪器的使用说明书，并进行操作培训。
只有熟练掌握设备和仪器的使用方法，才能够正确地进行实验操作。
四、合理利用已有资源和数据1. 借鉴前人研究成果前人的研究成果是我们进行实验研究的宝贵资源。
在制定实验方案之前，我们可以通过文献调研和专家访谈，了解到关于实验的前人研究成果和经验教训。
通过借鉴前人的研究成果，我们可以避免重复犯错，提高实验效率和质量。
索引的创建与删除
索引的创建与删除为了提高基本表中数据查询的效率，可以采用索引（Index）技术。
用户可以根据需要在基本表上建立一个或多个索引文件。
索引文件实际上是一张二维的目录表，它由索引项和元组地址2列组成。
索引项即为用户指定的需要索引的一个或多个属性；而元组地址是表中每个元组在存储器中的物理地址。
索引文件中的索引项是经过排序的。
因此，当需要查找指定属性的值所对应的元组，就可以快速地找到所对应的索引项值和元组地址。
索引由数据库管理员或表的属主（建表的用户）负责创建和删除，其他用户不能随意建立和删除索引。
1.索引的创建在SQL中，使用CREATE INDEX语句创建索引，其基本语法如下：CREATE [UNIQUE][CLUSTER] INDEX 索引名称ON 表名（列名[ASC][DESC][，列名[ASC][DESC]…]）;语句说明：(1)索引可以建立在一列或多列上，各列名之间用逗号分隔。
(2)每个列名后面可以用次序来指定排序类型，ASC表示升序，DESC表示降序，默认值为ASC。
(3)关键字UNIQUE表示该索引的每一个索引值只对应唯一的数据记录。
(4)关键字CLUSTER表示要建立的索引是聚簇索引。
聚簇索引使基本表中的数据在存储器中的物理顺序与索引项的排列顺序一致。
由于表中的数据在存储器中是按索引顺序存放的，因此每个表最多只能建一个聚簇索引。
建立聚簇索引后，如果需要更新索引列的数据，就必须对表中记录的物理顺序进行变更，这样的代价比较大，因此对于需要经常更新的列不适宜建立聚簇索引。
【例1】用SQL为Studb数据库中的3个基本表分别建立索引。
其中，Student表按Sno升序建立唯一索引，索引名称为Sno-Index；Ss表按Ssno升序建立聚簇索引，索引名称为Ssno-Index；Sp表按Sno升序+Sdate降序建立索引，索引名称为Sp-Index。
CREATE UNIQUE Sno-Index ON Student(Sno);CREATE CLUSTER Ssno-Index ON Ss(Ssno);CREATE UNIQUE Sp-Index ON Sp(Sno ASC，Sdate DESC);2.索引的删除当需要删除一些不必要的索引时，使用DROP INDEX语句实现，其基本语法如下：DROP INDEX 索引名称;【例2】删除Studb数据库中的Sno-Index和Sp-Index索引。
数据库中的索引设计与查询优化的实践经验总结
数据库中的索引设计与查询优化的实践经验总结数据库是现代应用程序中至关重要的组成部分，而索引则是提高数据库性能和查询效率的关键因素。
在数据库中进行索引设计和查询优化是开发者必须掌握的技能。
本文将总结一些实践经验，介绍一些在索引设计和查询优化方面的最佳实践。
1. 索引设计的原则1.1 精确定义索引范围：在设计索引时，需明确定义索引的范围以及需要支持的各种查询模式。
根据这些需求，选择适当的索引类型来优化查询操作。
1.2 考虑多列索引：如果多列经常一起比较查询，那么建立多列索引可以提供更好的性能。
这样可以减少磁盘I/O和CPU资源占用。
1.3 避免过度索引：在创建索引时，避免过度索引，因为过多的索引会占用额外的磁盘空间，增加写操作的开销，并且可能导致查询性能下降。
1.4 考虑索引填充因子：填充因子是指索引叶子节点中填充数据的百分比。
通过调整填充因子，可以提高索引的性能。
2. 查询优化的实践经验2.1 编写优化的查询语句：优化查询语句是提高查询性能的关键。
避免使用“SELECT *”语句，而是只选择需要的列。
另外，使用正确的连接操作符并正确编写where子句也是非常重要的。
2.2 考虑重构复杂查询：对于复杂的查询，可以尝试将其重构为多个简单查询，并使用临时表或者视图进行中间结果存储。
这样可以分解查询操作，提高效率。
2.3 避免全表扫描：全表扫描是一个非常低效的操作。
通过正确使用索引，避免全表扫描是提高查询性能的关键。
定期监测数据库的性能，识别潜在的全表扫描问题，并优化查询语句或添加适当的索引来解决这些问题。
2.4 考虑缓存机制：利用数据库缓存机制可以减少查询的磁盘I/O操作。
尽可能利用内存中的数据来提高查询性能。
2.5 定期数据库优化：定期进行数据库优化是非常重要的。
通过收集统计信息、重新构建索引等方式来清理无用的索引和数据碎片，提高数据库性能和查询效率。
3. 监控和调整数据库性能3.1 监控数据库性能：定期监控数据库性能可以帮助开发者发现潜在的性能问题，如慢查询和索引失效等。
5索引的创建和使用解析
5索引的创建和使用解析在计算机科学中，索引是一种数据结构，用于提高数据的查找效率。
索引通过将数据的一些字段与对应的物理存储位置进行映射，以加速查询操作。
索引的创建过程包括以下步骤：1.选择合适的字段：在创建索引时，首先需要选择一个合适的字段作为索引。
这个字段的选择应该根据数据的访问模式和查询需求来进行，通常是经常被查询或筛选的字段。
2.判断索引类型：根据数据库系统提供的索引类型，选择适合的索引类型。
常见的索引类型有B树索引、哈希索引、全文索引等。
不同类型的索引在不同的场景下具有不同的优势和局限性。
3.创建索引：通过指定创建索引的SQL语句，将索引与所选字段关联起来。
索引的创建可以在数据表创建之后进行，也可以在数据表已经存在的情况下进行。
索引的使用可以分为以下两种情况：1.筛选查询：当执行包含WHERE子句的查询语句时，数据库系统可以利用索引来快速定位满足查询条件的数据行。
数据库会首先通过索引找到符合条件的索引项，然后再根据索引项中存储的物理地址获取相应的数据行。
2.排序和分组：当执行包含ORDERBY或GROUPBY子句的查询语句时，索引可以帮助数据库系统以有序的方式返回查询结果。
通过索引，数据库可以直接按照索引项的顺序，而不必对整个数据表进行排序或分组。
索引的使用优点如下：1.提高查询效率：索引可以加速查询操作，尤其是对于大型数据表和复杂查询语句，使用索引可以减少磁盘IO的次数，从而提高查询效率。
2.加速排序和分组：通过索引，数据库系统可以直接按照索引项的顺序返回查询结果，避免了对整个数据表进行排序和分组的开销。
3.减少磁盘空间：索引可以增加数据的存储空间，但同时也可以减少磁盘IO的次数。
由于索引只存储了关键字段和物理地址，并没有存储所有的数据行，所以可以减少数据的物理存储空间。
4.提高并发性能：索引可以减少查询所需的时间，从而减少锁定资源的时间。
这可以提高数据库的并发性能，允许多个用户同时访问数据库。
实验六 索引的创建和使用(讲义)
实验六索引的创建和使用建议学时：2实验目的：1）了解索引的概念、优点及分类。
2）掌握在SQL Server Management Studio 中创建、修改和删除索引的操作。
3）掌握使用T-SQL语句创建、修改和删除索引的操作。
实验内容及步骤：(一)索引的概念数据库中的索引是一个列表，在这个列表中包含了某个表中一列或者若干列值的集合，以及这些值的记录在数据表中的存储位置的物理地址。
索引的优点：1.可以大大加快数据检索速度。
2.通过创建唯一索引，可以保证数据记录的唯一性。
3.在使用ORDER BY和GROUP BY子句进行检索数据时，可以显著减少查询中分组和排序的时间。
4.使用索引可以在检索数据的过程中使用优化隐藏器，提高系统性能。
5.可以加速表与表之间的连接，这一点在实现数据的参照完整性方面有特别的意义。
索引的分类：1.聚集索引聚集索引基于数据行的键值，在表内排序和存储这些数据行。
每个表只能有一个聚集索引，因为数据行本身只能按一个顺序存储，表中的物理顺序和索引中行的物理顺序是相同的。
2.非聚集索引非聚集索引具有完全独立于数据行的结构，使用非聚集索引不用将物理数据页中的数据按列排序。
非聚集索引包含索引键值和指向表数据存储位置的行定位器。
可以对表或索引视图创建多个非聚集索引。
设计非聚集索引是为了改善经常使用的、没有建立聚集索引的查询的性能。
3.唯一索引确保索引键不包含重复的值。
聚集索引和非聚集索引都可以是唯一索引，这种唯一性与主键约束是相关联的，在某种程度上，主键约束等于唯一性的聚集索引。
(二)SSMS中索引的管理1.新建索引【例1】为GZGL数据库中的employee表新建非聚集索引i_emp_age，要求按emp_age 升序完成。
①在【对象资源管理器】中，展开指定的服务器、数据库和要创建索引的表。
右键单击【索引】，然后单击【新建索引】→【非聚集索引】，如图3-45所示。
②出现的【新建索引】对话框，如图3-46所示。
索引的工作原理及种类
索引的工作原理及种类
索引是一种用于快速定位和检索数据的数据结构。
它通过将数据按特定的顺序组织起来，并为每个数据项分配一个唯一的标识符（称为“键”），从而可以快速定位和检索数据。
索引的工作原理如下：
1. 创建索引：首先，需要将数据按特定的顺序组织起来，并为每个数据项分配一个唯一的标识符。
2. 插入数据：当向索引中插入新的数据项时，会将其标识符和数据项的位置存储在索引中。
3. 查找数据：当需要查找数据时，可以通过索引中的标识符快速定位到数据项的位置。
4. 更新数据：当需要更新数据时，会更新索引中的数据项位置，以反映数据项的最新状态。
5. 删除数据：当需要删除数据时，会从索引中删除相应的标识符和数据项位置。
索引的种类有很多，常见的有以下几种：
1. B 树索引：B 树索引是一种多叉树结构，可以在查找、插入和删除数据时提供高效的性能。
2. 哈希索引：哈希索引通过将数据项映射到固定大小的哈希表中，从而可以快速定位数据项。
3. 全文索引：全文索引用于查找包含特定关键字的数据项，通常用于文本搜索引擎中。
4. 空间索引：空间索引用于处理空间数据，例如地理信息系统中的数据。
5. 倒排索引：倒排索引用于快速查找包含特定关键字的数据项，通常用于文本搜索引擎中。
索引在数据库、搜索引擎、文件系统等领域中广泛应用，可以大大提高数据检索的效率。
大学计算机实验6 实验报告
大学计算机实验6 实验报告一、实验目的本次大学计算机实验 6 的目的在于深入了解和掌握计算机系统中的某些关键技术和应用，通过实际操作和实践，提高我们对计算机知识的理解和应用能力，培养我们解决实际问题的思维和方法。
二、实验环境本次实验在学校的计算机实验室进行，使用的计算机配置为_____，操作系统为_____，安装了所需的实验软件，包括_____等。
三、实验内容（一）操作系统的基本操作1、文件和文件夹的管理熟练掌握了文件和文件夹的创建、复制、移动、删除、重命名等操作。
通过实际操作，了解了文件和文件夹的属性设置，如只读、隐藏等，以及如何查找和筛选特定的文件和文件夹。
2、任务管理器的使用学会了使用任务管理器查看系统中正在运行的进程、CPU 和内存的使用情况。
能够通过任务管理器结束无响应的进程，优化系统资源的分配。
（二）办公软件的应用1、 Word 文档的编辑使用 Word 进行了文档的排版，包括字体、字号、颜色、段落格式的设置。
学会了插入图片、表格、页眉页脚等元素，以及如何进行文档的页面设置和打印预览。
2、 Excel 数据处理在 Excel 中，掌握了数据的输入、编辑和格式化。
学会了使用函数和公式进行数据的计算和统计，如求和、平均值、最大值、最小值等。
还掌握了数据的排序、筛选和图表的创建，能够将数据以直观的方式呈现出来。
（三）网络应用1、浏览器的使用熟悉了常用浏览器的操作，如网页的浏览、书签的添加和管理、历史记录的查看等。
学会了设置浏览器的主页、隐私和安全选项。
2、电子邮件的收发通过实验，掌握了电子邮箱的注册和设置，能够熟练地发送和接收电子邮件，包括添加附件、设置邮件格式和优先级等。
（四）多媒体软件的使用1、图片处理软件使用图片处理软件对图片进行了裁剪、调整大小、色彩调整、添加文字和特效等操作，提高了图片的质量和美观度。
2、音频和视频播放软件学会了使用音频和视频播放软件播放各种格式的文件，掌握了播放控制、音量调节、画面调整等基本操作。
快速生成索引
快速生成索引索引是一种对文本内容进行归纳和分类的手段，它可以帮助读者快速查找所需信息。
在信息爆炸的时代，生成索引能够为读者提供便利和高效的阅读体验。
本文将介绍快速生成索引的方法和技巧。
一、索引的作用索引是文档的重要组成部分，它可以帮助读者迅速定位到具体内容，节省查找时间。
索引能够提供内容目录、关键词索引等多种形式，满足不同读者的需求。
同时，索引还能使文档具备更好的结构和组织性，增强可读性。
二、快速生成索引的方法1. 制定索引规则：在生成索引之前，需要确定一些规则，例如索引的格式、关键词的选择和排序方式等。
索引格式可以根据具体需求进行设计，例如按照标题、关键词和页码进行排序。
关键词的选择应全面涵盖文档的主要内容，避免过于冗长或过于简单。
排序方式可以根据重要性或字母顺序来确定。
2. 手动生成索引：对于小型文档或个人需求较少的情况，可以手动编写索引。
在文档结尾处列出索引，并按照规则整理相关内容。
手动生成索引的优点是简单易行，但对于大型文档或频繁更新的情况下，手动维护索引可能会变得繁琐和不实时。
3. 使用索引生成工具：为了提高效率和准确性，可以借助索引生成工具来完成索引的生成。
这些工具可以根据规则自动生成索引内容，减少人工干预。
常见的索引生成工具包括Microsoft Word中的目录功能、OpenOffice中的索引功能以及专业的出版软件等。
使用工具生成索引的优点是快速、准确，但需要熟悉相应工具的使用方法。
4. 自动索引生成：借助自然语言处理和人工智能的发展，自动索引生成逐渐发展成为一种趋势。
通过算法和机器学习，软件可以自动分析文本内容，提取关键信息并生成索引。
自动索引生成的优点是高效、准确，适用于大批量文档的索引生成。
但需要注意的是，自动索引生成仍处于发展阶段，可能存在一定的误差。
三、索引的优化技巧1. 使用主题词：将文档的关键信息整理成为主题词，可以更好地表达文档的内容。
主题词应准确、简明地描述文档的主要内容，避免使用模糊或重复的词语。
创建和优化索引课件
非聚集索引
•B 树引用底层堆或聚集索引 • 每个表最多 249 个非聚集索引
id index_id>1
root_page
根索引页
叶节点 堆或聚集索引
索引页 数据页
第 2 节：创建索引
• 创建索引概述 • 唯一索引 • 创建多列索引的注意事项 • 何时创建计算列的索引 • 已分区索引 • 在索引中并入可用空间的选项 • 获取索引信息的方法 • 演示：创建索引
第 6 章：创建和优化索引
• 规划索引 • 创建索引 • 优化索引
第 1 节：规划索引
• SQL Server 如何访问数据 •堆 • 聚集索引 • 非聚集索引
SQL Server 如何访问数据
表扫描
SQL Server 读取所有表页
索引查找
SQL Server 使用索引页查找行 SQL Server 2008 引入了增强的全文索引
mike0
M
S
…
231
fukiko0
M
M
…
242
pat0
M
S
…
…
291
pat0
F
S
…
不允许重复键值
创建多列索引的注意事项
复合索引 • 键中最多包含 16 列和 900 字节
• 先定义唯一性最高的列
CREATE NONCLUSTERED INDEX K_Contact_LastName_First Name ON Peson.Contact ( LastName ASC, FirstName ASC )
何时创建计算列的索引
以下情况下，可创建计算列的索引：
✓ 表达式是确定性的且精确的 ✓ ANSI_NULLS connection_level 选项为 ON ✓ 列的计算值不可为 text、ntext 或 image 数据类型 ✓ 创建索引或更改造成索引更新时，必需的选项设置为 ON ✓ NUMERIC_ROUNDABORT 选项设置为 OFF
索引的使用实验报告
一、实验目的1. 理解索引的概念和作用。
2. 掌握创建、删除和管理索引的方法。
3. 通过实际操作，验证索引对数据库查询性能的影响。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 数据库管理系统：MySQL 5.73. 实验数据：模拟学生信息表（包含学生ID、姓名、年龄、性别、班级ID等字段）三、实验内容1. 创建索引2. 查询性能测试3. 删除索引4. 索引重建与优化四、实验步骤1. 创建索引（1）创建学生信息表```sqlCREATE TABLE student (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,name VARCHAR(20),age INT,gender ENUM('男', '女'),class_id INT);```（2）创建索引```sql-- 创建学生ID索引CREATE INDEX idx_student_id ON student(id);-- 创建学生姓名索引CREATE INDEX idx_student_name ON student(name);-- 创建学生年龄索引CREATE INDEX idx_student_age ON student(age);-- 创建学生性别索引CREATE INDEX idx_student_gender ON student(gender);-- 创建学生班级ID索引CREATE INDEX idx_student_class_id ON student(class_id); ```2. 查询性能测试（1）测试创建索引前的查询性能```sql-- 查询学生信息表中所有学生信息SELECT FROM student;-- 查询年龄大于18岁的学生信息SELECT FROM student WHERE age > 18;-- 查询班级ID为1的学生信息SELECT FROM student WHERE class_id = 1;```（2）测试创建索引后的查询性能```sql-- 查询学生信息表中所有学生信息SELECT FROM student;-- 查询年龄大于18岁的学生信息SELECT FROM student WHERE age > 18;-- 查询班级ID为1的学生信息SELECT FROM student WHERE class_id = 1;```3. 删除索引```sql-- 删除学生ID索引DROP INDEX idx_student_id ON student;-- 删除学生姓名索引DROP INDEX idx_student_name ON student;-- 删除学生年龄索引DROP INDEX idx_student_age ON student;-- 删除学生性别索引DROP INDEX idx_student_gender ON student; -- 删除学生班级ID索引DROP INDEX idx_student_class_id ON student;```4. 索引重建与优化（1）重建索引```sql-- 重建学生ID索引ALTER TABLE student DROP INDEX idx_student_id;ALTER TABLE student ADD INDEX idx_student_id(id);-- 重建学生姓名索引ALTER TABLE student DROP INDEX idx_student_name;ALTER TABLE student ADD INDEX idx_student_name(name);-- 重建学生年龄索引ALTER TABLE student DROP INDEX idx_student_age;ALTER TABLE student ADD INDEX idx_student_age(age);-- 重建学生性别索引ALTER TABLE student DROP INDEX idx_student_gender;ALTER TABLE student ADD INDEX idx_student_gender(gender);-- 重建学生班级ID索引ALTER TABLE student DROP INDEX idx_student_class_id;ALTER TABLE student ADD INDEX idx_student_class_id(class_id); ```（2）优化索引```sql-- 优化学生ID索引OPTIMIZE TABLE student;```五、实验结果与分析1. 实验结果（1）创建索引前后的查询性能对比通过实验可以发现，创建索引后，查询性能得到了显著提升。
数据库实验 索引的创建与使用
实验三：索引的创建与使用一、实验目的：1、理解索引的概念和索引的作用。
2、掌握创建索引的方法。
3、学会使用索引。
4、了解聚簇索引和非聚簇索引。
二、实验要求：（必做）硬件：Intel Pentium 120或以上级别的CPU，大于16MB的内存。
软件：Windows 95/98/2000操作系统，关系数据库管理系统SQL SERVER 2000。
学时：2学时三、实验内容：1、用create index在学生表student的学号sno上建立聚簇索引。
2、在学生表student中，为姓名sname建立非聚簇索引。
3、在课程表的课程号Cno上建立唯一索引。
4、在选课表的学号sno、成绩Grade上建立复合索引，要求学号为升序，学号相同时成绩为降序。
5、用drop删除学生表student的索引。
数据库设计与管理实验报告实验名称评分实验日期年月日指导教师姓名专业班级学号一、实验目的二、实验步骤及结果1、用create index在学生表student的学号sno上建立聚簇索引。
create clustered index stusno on student(sno);2、在学生表student中，为姓名sname建立非聚簇索引。
create index stusname on student(sname);3、在课程表的课程号Cno上建立唯一索引。
create unique index coucno on course(cno);4、在选课表的学号sno、成绩Grade上建立复合索引，要求学号为升序，学号相同时成绩为降序。
create unique index scng on sc(sno asc,grade desc);5、用drop删除学生表student的索引。
drop index student.stusno,student.stusname;三、程序调试及问题分析1、用create index在学生表student的学号sno上建立聚簇索引。
数据库索引的创建和优化
数据库索引的创建和优化数据库索引是提高数据库查询效率的重要手段之一。
通过对数据库中的数据进行索引，可以大大提高查询的速度和效率。
本文将介绍数据库索引的创建和优化方法。
一、数据库索引的作用和原理数据库索引是一种特殊的数据结构，用于加快数据的检索速度。
在数据库中，索引通常是基于表中的一列或多列的值来构建的，然后通过对这些列的值进行排序和分组，快速定位符合查询条件的数据。
索引的作用主要体现在以下几个方面：1. 提高查询速度：通过快速定位符合查询条件的数据，大大缩短了查询的时间。
2. 减少IO操作：数据库通过磁盘读取数据，而通过索引可以减少磁盘IO操作，提高数据库的性能。
3. 加速排序和分组操作：索引可以对数据进行排序和分组，提升排序和分组操作的速度。
索引的原理主要包括B树和哈希索引两种结构，其中B树索引是较常用的一种。
B树索引采用平衡二叉树的结构，通过对数据进行层级划分和排序，快速定位目标数据。
二、数据库索引的创建方法在实际应用中，我们可以使用以下方法来创建数据库索引：1. 单列索引：对表中的单列进行索引，可以使用CREATE INDEX语句来创建。
例如：CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name);其中，index_name为索引的名称，table_name为表名，column_name为需要创建索引的列名。
2. 多列索引：对表中的多列进行联合索引，可以提高多列查询的效率。
使用CREATE INDEX语句来创建。
例如：CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name1, column_name2);其中，index_name为索引的名称，table_name为表名，column_name1和column_name2为需要创建索引的列名。
3. 唯一索引：对某一列或多列进行索引，并保证索引列的值唯一。
数据库索引的创建和优化策略
数据库索引的创建和优化策略数据库索引是提高数据库查询性能的重要过程，不仅可以加速数据的检索速度，还可以减少数据库的资源占用。
本文将探讨数据库索引的创建和优化策略，以提高数据库查询的效率和性能。
一、数据库索引的创建1. 索引的选择在创建索引之前，首先要根据实际的查询需求选择需要创建索引的字段。
通常来说，索引适用于经常使用在WHERE子句或者JOIN子句中的列。
尽量避免在大字段、经常修改的字段（如日志表中的记录时间）上创建索引。
2. 单列索引和组合索引根据查询需求，可以选择创建单列索引或者组合索引。
单列索引适用于单个列的查询，而组合索引适用于多个列的查询。
在决定组合索引的顺序时，应将最常用的列放在前面。
3. 唯一索引和非唯一索引唯一索引用于唯一标识数据表中的每一行，可以有效地避免重复数据。
非唯一索引则允许重复数据的存在。
根据数据表的需求和查询的特点，选择适合的索引类型来创建。
4. 使用合适的数据类型尽量使用适合索引的数据类型，对于字符串数据，可以使用固定长度的字符类型以提高查询性能。
对于数字类型的字段，选择合适的精度来减少索引的大小。
二、数据库索引的优化策略1. 聚集索引的选择对于InnoDB存储引擎，每张表只能有一个聚集索引。
聚集索引决定了数据在存储时的物理顺序，所以应该选择合适的聚集索引以提高数据的读取性能。
将最常使用的字段作为聚集索引可以加快查询速度。
2. 避免过多的索引虽然索引可以加速查询，但过多的索引会导致数据库性能下降。
因此，应该仅为经常用于查询的列创建索引，以减少索引的数量。
定期检查和删除不再使用的索引也是优化的重要步骤。
3. 使用覆盖索引覆盖索引是指查询的字段都包含在索引中，这样可以避免对数据表的读取和回表操作，提高查询性能。
当查询的列较多时，可以考虑创建覆盖索引以减少查询的IO开销。
4. 统计信息和查询优化器数据库会根据统计信息来决定查询计划，特别是在选择索引时。
因此，应该定期更新统计信息，以便数据库可以根据最新的数据和查询模式生成最优的查询计划。
数据库索引的建立与查询优化策略(五)
数据库索引的建立与查询优化策略引言：数据库是当今信息化时代中的重要组成部分，用于存储和管理庞大的数据。
在数据库中，索引扮演着至关重要的角色，它可以大大提高数据的查询效率。
本文将详细介绍数据库索引的建立和查询优化策略。
一、数据库索引的概念数据库索引是一种数据结构，它类似于书籍的目录，用于快速定位数据的位置。
索引由一组列构成，按照特定的算法和数据结构进行组织和存储。
通过索引，数据库可以快速地定位需要查询的数据，而不必扫描整个数据库。
二、数据库索引的建立方法1. B树索引B树索引是最常用的索引类型之一，它是一种平衡的树状数据结构。
在B树索引中，每个节点可以包含多个索引项，并且节点上的索引项按照一定的顺序排列。
通过不断地分裂和合并节点，B树索引可以适应数据的动态插入和删除操作。
2. 哈希索引哈希索引使用哈希函数将索引值映射到索引项，从而快速定位数据。
和B树索引相比，哈希索引在查询数据时具有更快的速度，但在数据插入和删除时性能较差。
因为哈希索引对数据的有序性要求较高，一旦数据发生变化，哈希索引就需要重新构建。
三、数据库查询优化策略1. 聚集索引聚集索引是根据表中的主键构建的索引。
它可以将数据存储在物理上相邻的位置，减少磁盘IO的次数。
聚集索引的查询效率较高，但对于经常进行插入和删除操作的表来说，维护聚集索引的代价较大。
2. 非聚集索引非聚集索引是根据非主键字段构建的索引。
它会将索引和对应的数据分离存储，从而减少查询时的磁盘IO。
非聚集索引的查询效率较高，且对插入和删除操作的影响较小，适用于需要频繁进行查询的表。
3. 覆盖索引覆盖索引是一种特殊类型的索引，它包含了查询所需的所有字段。
通过使用覆盖索引，数据库可以直接从索引中获取查询所需的所有数据，而无需再次访问表。
覆盖索引可以大大提高查询的性能。
4. 统计信息数据库优化不仅仅是建立索引，还需要收集和维护表的统计信息。
统计信息包括表中的行数、列中不同值的数量等。
数据库索引的优化方法与实例
数据库索引的优化方法与实例数据库索引是一种数据结构，用于加快对数据库表中数据的检索和查询。
它可以提高数据库的查询性能，提升系统的响应时间。
在实际的数据库应用中，合理优化索引对于提升数据库性能和效率至关重要。
本文将介绍一些常用的数据库索引优化方法，并通过示例来说明其实际应用。
一、选择适合的索引类型在数据库中，常用的索引类型包括B树索引、哈希索引和全文索引等。
针对不同的场景和需求，选择适合的索引类型是优化索引的第一步。
1. B树索引（平衡树索引）：适用于精确匹配查询，支持范围查询。
2. 哈希索引：适用于等值查询，但不支持范围查询。
3. 全文索引：适用于文本内容的搜索，能够快速匹配关键词。
根据具体的业务需求和查询场景，选择最适合的索引类型可以提高查询效率，减少不必要的IO操作。
二、创建合适的联合索引联合索引是指多个列组合在一起创建的索引。
在一些查询中，多个列同时参与筛选条件，这时可以考虑创建联合索引，以提高查询效率。
例如，有一个订单表，包含订单编号、商品编号、客户编号和订单时间等字段。
如果经常需要根据订单编号和商品编号进行查询，可以创建一个联合索引，提高查询效率。
CREATE INDEX idx_order_goods ON orders (order_number, goods_number);通过创建适当的联合索引，可以减少全表扫描的开销，提高查询速度。
三、避免冗余索引冗余索引指的是对于同一列或列组合，创建了多个重复的索引。
冗余索引会增加数据库的维护成本，降低性能，因此需要避免。
可以通过如下方法来避免冗余索引：1. 审查现有索引：通过检查数据库中已创建的索引，查找是否存在冗余的索引。
2. 分析查询需求：仔细分析业务需求和查询条件，确保创建的索引能够满足查询需求，同时避免重复。
3. 定期进行索引优化：对于长期运行的数据库应用，定期进行索引优化，排查和清理无效和冗余的索引。
四、注意索引的使用范围通过特定的查询或操作，可以限制索引的使用范围，提高查询效率。
实验六：创建和优化索引
4.创建 XML 索引
23
目标
本次实验的目标是能够创建主 XML 索引和辅助 XML 索引。
准备
确保虚拟机器正在运行，且以 Student 身份登录。
创建主 XML 索引
执行以下步骤以创建主 XML 索引： 1. 单击“开始”，指向“所有程序”，指向“Microsoft SQL Server 2005”，然后单击“SQL
FROM
sys.dm_db_index_physical_stats
(DB_ID(N'AdventureWorks'),
OBJECT_ID('HumanResources.Employee'),NULL, NULL, NULL) AS a
JOIN sys.indexes AS b ON a.object_id = b.object_id AND a.index_id
3.索引碎片整理
目标
本次实验的目标是能够识别索引中的碎片并通过重新组织或重新生成索引来整理索引
22
碎片。
准备
确保虚拟机器正在运行，且以 Student 身份登录。
识别索引中的碎片
执行以下步骤以识别 HumanResources.Employee 表的哪些索引包含碎片： 1. 单击“开始”，指向“所有程序”，指向“Microsoft SQL Server 2005”，然后单击“SQL
后单击“数据库引擎优化顾问”。 2. 在“连接到服务器”对话框中，指定下表中的值，然后单击“连接”。
属性
值
服务器类型
数据库引擎
服务器名称
MIAMI
身份验证
Windows 身份验证
3. 在“会话名称”框中，键入“Module4”。 4. 在“工作负荷”下，确定选中“文件”，然后单击“查找工作负荷文件”按钮。
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表。 12. 单击“优化选项”选项卡。 13. 不选“限制优化时间”复选框。 14. 选择“不保留任何现有 PDS”。 15. 单击“高级选项”。 16. 选择“如果可能，则生成联机建议”。 17. 单击“确定”关闭“高级优化选项”对话框。 18. 在“操作”菜单上，单击“开始分析”，然后等待分析完成。 19. 使数据库引擎优化顾问保持打开状态。您将在下一个过程中需要它。
使用 Transact-SQL 创建索引
执行以下步骤以使用 Transact-SQL 创建索引： 7. 在 SQL Server Management Studio 中，单击工具栏上的“新建查询”按钮。 8. 在新的空白查询窗口中，键入以下 Transact-SQL 代码。 USE AdventureWorks CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_Contact_LastName_FirstName_Transact ON Person.Contact (LastName ASC,FirstName ASC) INCLUDE (Title,MiddleName,Suffix) WITH (FILLFACTOR = 65, ONLINE = ON) 9. 单击工具栏上的“执行”按钮。 10. 该命令成功完成之后，右键单击对象资源管理器中的“索引”文件夹，然后单击“刷 新”确认 IX_Contact_LastName_FirstName_Transact 索引已创建好。 11. 关闭 SQL Server Management Studio。如果提示保存文件，则单击“否”。
Server Management Studio”。 2. 在“连接到服务器”对话框中，指定下表中的值，然后单击“连接”。
属性
值
服务器类型
数据库引擎
服务器名称
MIAMI
身份验证
Windows 身份验证
3. 在 SQL Server Management Studio 中，单击工具栏上的“新建查询”按钮。
= b.index_id
ORDER BY Fragmentation DESC
5. 单击工具栏上的“执行”按钮。
6. 完成该命令后，查看结果，然后识别出高度包含碎片的索引，例如 PK_Employee_EmployeeID 索引。
7. 使 SQL Server Management Studio 保持打开状态。您将在下一个过程中用到。
创建辅助 XML 索引
执行以下步骤以创建路径 XML 索引： 1. 在 SQL Server Management Studio 中，单击工具栏上的“新建查询”按钮。
2. 在新的空白查询窗口中，键入以下 Transact-SQL 代码。
USE AdventureWorks
CREATE XML INDEX XMLPATH_JobCandidate_Resume
查看数据库引擎优化顾问建议
执行以下步骤以查看数据库引擎优化顾问生成的建议。 1. 在“建议”窗口中，确保索引列表下的“显示现有对象”复选框未选中。 2. 单击“报告”选项卡。 3. 查看“优化摘要”窗格中的信息，并记下“预期的提高百分比”值。 4. 在“选择报告”列表下，单击“索引使用情况报告(当前)”。 5. 向右滚动，直到可看到“使用百分比”列。 6. 在“选择报告”列表下，单击“索引使用情况报告(建议)”。 7. 向右滚动，直到可看到“使用百分比”列。记下此报告和上一个报告的之间的差值。 8. 单击“建议”选项卡。 9. 向右滚动，直到可看到“定义”列。 10. 单击第一个定义，然后查看 Transact-SQL。注意“复制到剪贴板”按钮。 11. 单击“关闭”以关闭 SQL 脚本预览窗口。 12. 关闭数据库引擎优化顾问。
索引名称
属性
值
IX_Contact_LastName_FirstN ame
索引类型
非聚集
7. 单击“添加”按钮，选择“FirstName”和“LastName”列，然后单击“确定”。
8. 单击“索引键列”列表中的“LastName”，然后单击“上移”按钮，将“LastName” 移至“FirstName”上面。
后单击“数据库引擎优化顾问”。 2. 在“连接到服务器”对话框中，指定下表中的值，然后单击“连接”。
MIAMI
身份验证
Windows 身份验证
3. 在“会话名称”框中，键入“Module4”。 4. 在“工作负荷”下，确定选中“文件”，然后单击“查找工作负荷文件”按钮。
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5. 定位至 E:\Practices 文件夹。 6. 单击“Workload.sql”，然后单击“打开”。 7. 在“用于工作负荷分析的数据库”列表中，选择“AdventureWorks”。 8. 在“选择要优化的数据库和表”部分中，选择“AdventureWorks”数据库。 9. 单击“所选表”列中对应“AdventureWorks”数据库的下拉箭头。 10. 不选“名称”列标题中的复选框以清除所有表，然后逐个选择 SalesOrderDetail 和
实验六：创建和优化索引
一 实验内容 1.创建索引
目标
本次实验的目标是能够使用 SQL Server Management Studio 和 Transact-SQL 创建索引。
准备
确保虚拟机器正在运行，并且您作为 Student 登录。
使用 SQL Server Management Studio 创建索引
属性
值
服务器类型
数据库引擎
服务器名称
MIAMI
身份验证
Windows 身份验证
3 如果对象资源管理器不可见，则单击“视图”菜单上的“对象资源管理器”。 4 在对象资源管理器中，依次展开“数据库”、“AdventureWorks”、“表”、“Person.Contact”
和“索引”。 5 右键单击“索引”，然后单击“新建索引”。 6 在“新建索引”对话框中，输入以下值。
3.索引碎片整理
目标
本次实验的目标是能够识别索引中的碎片并通过重新组织或重新生成索引来整理索引
22
碎片。
准备
确保虚拟机器正在运行，且以 Student 身份登录。
识别索引中的碎片
执行以下步骤以识别 HumanResources.Employee 表的哪些索引包含碎片： 1. 单击“开始”，指向“所有程序”，指向“Microsoft SQL Server 2005”，然后单击“SQL
8. 在“新建索引”对话框中单击“确定”以创建索引。
9. 该命令成功完成之后，右键单击对象资源管理器中的“索引”文件夹，然后单击“刷 新”确认 PXML_JobCandidate_Resume 索引已创建好。
10. 使 SQL Server Management Studio 保持打开状态。您将在下一个过程中用到它。
Server Management Studio”。 2. 在“连接到服务器”对话框中，指定下表中的值，然后单击“连接”。
属性
值
服务器类型
数据库引擎
服务器名称
MIAMI
身份验证
Windows 身份验证
3. 如果对象资源管理器不可见，则单击“视图”菜单上的“对象资源管理器”。 4. 在对象资源管理器中，依次展开“数据库”、“AdventureWorks”、“表”、
14. 在“新建索引”对话框中单击“确定”以创建索引。 15. 该命令成功完成之后，右键单击对象资源管理器中的“索引”文件夹，然后单击“刷
新”确认 IX_Contact_LastName_FirstName 索引已创建好。 16. 使 SQL Server Management Studio 保持打开状态。您将在下一个过程中用到它。
“HumanResources.JobCandidate”和“索引”。 5. 在“对象资源管理器”中，右键单击“索引”，然后单击“新建索引”。 6. 在“新建索引”对话框中，输入以下值。
属性
值
索引名称
PXML_JobCandidate_Resume
索引类型
主 XML
7. 单击“添加”向该索引添加一列。然后选择“Resume”并单击“确定”。
执行以下步骤以使用 SQL Server Management Studio 创建索引： 1. 单击“开始”，指向“所有程序”，指向“Microsoft SQL Server 2005”，然后单击
“SQL Server Management Studio”。 2. 在“连接到服务器”对话框中，指定下表中的值，然后单击“连接”。
FROM
sys.dm_db_index_physical_stats
(DB_ID(N'AdventureWorks'),
OBJECT_ID('HumanResources.Employee'),NULL, NULL, NULL) AS a
JOIN sys.indexes AS b ON a.object_id = b.object_id AND a.index_id
二 实验报告 2.1 实验环境： 2.2 实验内容与完成情况： 2.3 出现的问题： 2.4 解决方案（列出遇到的问题和解决办法，列出没有解决的问题）：
4.创建 XML 索引
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目标
本次实验的目标是能够创建主 XML 索引和辅助 XML 索引。
准备
确保虚拟机器正在运行，且以 Student 身份登录。
创建主 XML 索引
执行以下步骤以创建主 XML 索引： 1. 单击“开始”，指向“所有程序”，指向“Microsoft SQL Server 2005”，然后单击“SQL