Firebird РУКОВОДСТВО РАЗРАБОТЧИКА БАЗ ДАННЫХ

Этот раздел содержит некоторые указания по поддержанию ваших индексов в рабочем состоянии в полном объеме.

Действия по обслуживанию индексов

Индексы являются двоичными структурами, которые могут стать разбалансированными после многих изменений базы данных, особенно если вы пренебрегаете общим обслуживанием базы данных. Индексы могут быть сделаны сбалансированными[55] множеством способов восстановления оптимального уровня производительности.

* Пересоздание индекса восстановит баланс его древовидной структуры за счет удаления устаревших записей, удаления и перемещения ветвей, созданных последовательными добавлениями данных. Инструментом для переключения индекса между активным и неактивным состояниями является оператор ALTER INDEX.

* Полное пересоздание индекса с нуля путем удаления и повторного создания в первоначальном виде может увеличить производительность индекса для очень большой или динамической таблицы.

* Восстановление базы данных из резервной копии gbak также пересоздает индекс в первоначальном состоянии.

Улучшение селективности индекса

Вообще говоря, селективность (избирательность) индекса - это оценочное количество строк, которые могут быть выбраны при поиске по каждому значению индекса. Уникальный индекс имеет максимально возможную селективность, потому что он не может выбрать более одной строки для каждого значения, в то время как индекс для столбца BOOLEAN имеет практически самую низкую селективность.

Индексирование столбца, который будет хранить преимущественно одно значение (например, страна рождения в предыдущем примере), будет худшим решением, чем не индексирование такого столбца совсем. Firebird достаточно эффективен при создании образа для неиндексированных сортировок и поисков.

Измерение селективности

Селективность уникального индекса равна I. Все неуникальные индексы имеют значение меньше 1. Селективность (s) вычисляется как[56]

s = n / количество строк в таблице

где n- количество различных экземпляров значения индекса в таблице. Чем меньше количество отличающихся экземпляров, тем меньше селективность. Индексы с более высокой селективностью выполняются лучше, чем индексы с низкой селективностью.

Оптимизатор Firebird отыскивает коэффициент для вычисления селективности при первом обращении к таблице и сохраняет его в памяти для использования при вычислении планов при последующих запросах к этой таблице. Со временем вычисленные коэффициенты для часто изменяемых таблиц становятся устаревшими, возможно влияя на выбор оптимизатором индекса в экстремальных случаях.

Пересчет селективности

Пересчет селективности индекса изменяет статистический множитель, хранящийся в системных таблицах. Оптимизатор читает его один раз при выборе плана- он не является особенно значимым для его выбора. Часто большие операции DML не обязательно повреждают распределение различных значений ключа индекса. Если индексирование разумно, то "демография" распределения значений может изменяться очень незначительно.

Знание наиболее правильной селективности индекса имеет большое значение для разработчика. Это дает основу для определения полезности индекса.

Если эффективность плана со временем снижается по причине большого количества добавлений или изменений ключевого столбца (столбцов), которые изменяют распределение значений ключа, быстродействие запросов может постепенно снижаться. Любой индекс, чья селективность со временем резко падает, должен быть удален, потому что он влияет на производительность.

Работа с неконтролируемым индексом, который ухудшается по мере роста таблицы до того, как он начинает влиять на планы запросов, является важной частью настрой- ки базы данных. При этом большинство критических эффектов использования индекса с фактически низкой селективностью практически не влияют на оптимизатор и оказывают сильное воздействие на геометрию индекса[57].

Почему низкая селективность наносит ущерб

Для индексов Firebird создает двоичное дерево. Он хранит эти структуры на индексных страницах, которые выделяются только для хранения индексных деревьев. Каждое значение в сегменте индекса имеет собственный узел за пределами корня дерева. Когда в индекс добавляется новая запись, она или помещается в новый узел, если ее значение не существует в индексе, или помещается в начало стека существующих дубликатов значений.

Рис. 18.2 иллюстрирует этот двоичный механизм в простейшей форме

Когда появляются дублирующие значения, они помещаются в первый узел в начало "цепи" других дубликатов - это то, что происходит со значением ghi на нашей диаграмме. Такая структура называется цепочкой дубликатов.

Цепочки дубликатов[58]