基本的索引

当看到一个表或整个数据库没有索引，或者索引是任意的/无用的时，我总是感到震惊。即使你不是在设计数据库，只是需要编写一些查询，至少理解以下内容仍然是至关重要的:

数据库中索引了什么，没有索引什么: 扫描类型之间的差异，它们是如何选择的，以及您编写查询的方式如何影响这种选择; 覆盖率的概念(为什么你不应该只写SELECT *); 聚类索引和非聚类索引之间的区别; 为什么更多/更大的指数不一定更好; 为什么应该尽量避免在函数中包装筛选器列。

设计人员还应该注意常见的索引反模式，例如:

Access反模式(逐个索引每一列) Catch-All反模式(在所有或大多数列上建立一个大型索引，显然是在错误的印象中创建的，认为它会加速涉及这些列的所有可以想象的查询)。

数据库索引的质量——以及您在编写查询时是否利用了它——是迄今为止最重要的性能部分。在SO和其他论坛上发布的抱怨性能不佳的问题中，10个问题中有9个总是被证明是由于索引不好或表达式不sargable。

对于一个经常使用数据库(每天或几乎每天编写/维护查询)的中间派专业开发人员，我认为期望应该与任何其他领域相同:你在大学里写过一个。

每个c++极客在大学里都写过一个字符串类。每个图形狂人在大学里都写过一个光线追踪器。每个网络极客在大学里都写过交互式网站(通常在我们有“web框架”之前)。每个硬件书呆子(甚至软件书呆子)在大学里都做过CPU。大学里每个内科医生都解剖过一整具尸体，即使她今天只是给我量血压，告诉我胆固醇太高。为什么数据库会有所不同呢?

不幸的是，由于某种原因，他们今天看起来确实不一样了。人们希望。net程序员知道字符串在C语言中是如何工作的，但是RDBMS的内部结构不应该太关心你。

仅仅通过阅读，甚至从上到下都不可能达到同样的理解水平。但是，如果您从底层开始并理解每个部分，那么就相对容易找出数据库的细节。甚至是许多数据库极客似乎无法理解的事情，比如何时使用非关系数据库。

也许这有点严格，特别是如果你在大学里没有学习计算机科学。我会把它调低一些:你今天完全可以从头开始写一个。我不关心你是否知道PostgreSQL查询优化器的工作原理，但如果你知道足够多的知识自己编写一个，它可能不会与他们所做的有太大的不同。你知道，写一个基本的公式并不难。

我只是想指出一个观察结果——似乎大多数的回答都假设数据库与关系数据库是可以互换的。还有对象数据库，平面文件数据库。评估当前软件项目的需求是很重要的。从程序员的角度来看，数据库决策可以推迟到以后。另一方面，数据建模可以在早期实现，并带来很大的成功。

我认为数据建模是一个关键组件，是一个相对较老的概念，但它已经被软件行业中的许多人遗忘了。数据建模，尤其是概念建模，可以揭示系统的功能行为，并可作为开发的路线图。

另一方面，所需的数据库类型可以根据许多不同的因素来确定，包括环境、用户数量和可用的本地硬件(如硬盘空间)。

索引的工作原理

这可能不是最重要的，但肯定是最被低估的话题。

索引的问题在于SQL教程通常根本不会提到它们，而且所有的玩具示例都可以在没有索引的情况下工作。

即使更有经验的开发人员也可以编写相当好的(和复杂的)SQL，而不需要了解更多关于索引的知识，而只是“索引使查询更快”。

这是因为SQL数据库作为黑盒的工作做得非常好:

告诉我你需要什么(给我SQL)，我来处理。

这可以很好地检索正确的结果。SQL的作者不需要知道系统在幕后做什么——直到一切变得非常缓慢.....

这时索引就成了一个话题。但这通常很晚了，而且某些人(一些公司?)已经遇到了真正的问题。

这就是为什么我认为索引是在使用数据库时不能忘记的首要主题。不幸的是，它很容易忘记。

免责声明

这些论点是从我的免费电子书“使用索引，卢克”的序言中借来的。我花了很多时间来解释索引是如何工作的，以及如何正确地使用它们。

归一化

我总是很沮丧地看到有人努力编写一个过度复杂的查询，而这个查询用标准化的设计可以完全简单明了(“显示每个地区的总销售额。”)。

如果您在一开始就理解了这一点，并相应地进行设计，您将在以后为自己省去许多痛苦。在规范化之后，很容易对性能进行反规范化;要规范化一个从一开始就不是这样设计的数据库并不容易。

至少，您应该知道3NF是什么以及如何实现它。对于大多数事务性数据库，这是使查询易于编写和保持良好性能之间的一个很好的平衡。

除了他们使用的语法和概念选项(例如连接、触发器和存储过程)之外，对于每个使用数据库的开发人员来说，有一件事是至关重要的:

了解您的引擎将如何执行您正在编写的查询。

我认为这很重要的原因仅仅是生产的稳定性。您应该知道您的代码是如何执行的，这样您就不会在等待一个长函数完成时停止线程中的所有执行，那么为什么您不想知道您的查询将如何影响数据库、程序甚至服务器呢?

This is actually something that has hit my R&D team more times than missing semicolons or the like. The presumtion is the query will execute quickly because it does on their development system with only a few thousand rows in the tables. Even if the production database is the same size, it is more than likely going to be used a lot more, and thus suffer from other constraints like multiple users accessing it at the same time, or something going wrong with another query elsewhere, thus delaying the result of this query.

即使是像连接如何影响查询性能这样简单的事情，在生产中也是非常宝贵的。许多数据库引擎的许多特性在概念上让事情变得更简单，但如果没有考虑清楚，可能会在性能上带来问题。

了解数据库引擎的执行过程，并为之制定计划。