Индекс. Синтаксис создания индекса

Индексы создаются командой SQL CREATE INDEX. Синтаксис команды:

CREATE [ UNIQUE ] INDEX индекс ON таблица

[ USING тип ] ( поле [ класс ] [. ...] )

Индекс-отдельно доп. контролируемый объект => объектно-ориент. СУБД

Тип позволяет выбрать нужную реализацию индекса, а параметр класс описывает операторный класс, используемый для сортировки входных данных.

Возможные типы:

1. BTree (бинарное дерево) – хорошо рабоатет для скалярных числовых значений.

2. RTree – хорошо работает для индексирования векторных значений.

3. Hash

Для поиска с высокой степенью параллельности используются алгоритмы В-деревьев Лемана-Яо (Lehman-Yao). Это самый распространенный способ индексации, обладающий наибольшими возможностями. В большинстве СУБД используется как алгоритм индексации по умолчанию.

Индексация R-деревьями, основанная на квадратичном разбиении по алгоритму Гуттмана (Guttman), применяется главным образом при индексации геометрических типов данных(это практически любая геоинформационная система).

Реализация хэша основана на алгоритмах линейного хэширования Литвина (Litwin), которые традиционно используются для индексов с частой проверкой равенства (то есть ориентированы на оператор =).

<поле> - указывается одно или несколько полей, по которым строится индекс.

Создание индекса с ключевым словом UNIQUE говорит о том, что индекс является уникальным, то есть индексируемое поле (или поля) не может содержать повторяющихся значений, за исключением значения NULL.

Замечание: обычный уникальный индекс отличается от первичного ключа лишь отсутствием запрета на NOT NULL

PRIMARY KEY = {UNIQUE + NOT NULL}

Современные СУБД позволяют индексировать данные не по значениям поля, а по некоторой функции от значения поля. Такая форма индекса называется функциональной.

Команда создания функционального индекса имеет следующий синтаксис:

CREATE [ UNIQUE ] INDEX индекс ON таблица

[ USING тип ] ( функция ( поле [. ...])[ класс ] )

Индекс строится по результатам применения функции к каждому значению поля. Остальные элементы те же.

Функциональные индексы часто строятся для полей, значения которых проходят предварительную обработку перед сравнением в команде SQL.

Пример. БД физ. лиц – вкладчиков Сбербанка РФ содержит > 200 млн. записей. При этом ФИЛ набраны либо в верхнем регистре, либо в нижнем, либо в общепринятом способе. При поиске по базе часто выполняются запросы, имеющие в секции WHERE выражение:

WHERE ФАМИЛИЯ = “$f” AND

ИМЯ = “$n” AND

ОТЧЕСТВО = “$0” AND паспорт = “$p”

В силу ненормированности регистра этот запрос необходимо выполнить в виде:

UPPERCASE (<поле>) = UPPERCASE (<значение>)

Для оптимизации выполнения таких запросов следует индексировать не скаляры ФИО, а функционалы

UPCASE (Фам), UPCASE(Имя), UPCASE(Отч)

Ограничение в таблицах.

Ограничение представляет собой особый объект таблицы, который устанавливает критерий для допустимости содержимого её полей. С точки зрения реляционной алгебры, ограничения в таблицах реализуют контроль целостности на уровнях: отношение, кортеж, атрибут.

Ограничения задаются в секции CONSTRAINT при создании таблицы командой CREATE TABLE.

Ограничения полей

CREATE TABLE

------------------------------------

[ CONSTRAINT ограничение ]

{ NOT NULL UNIQUE | PRIMARY KEY | DEFAULT значение | CHECK ( условие ) | REFERENCES таблица [ ( поле ) ]

[ MATCH FULL | MATCH PARTIAL ]

[ ON DELETE операция ]

[ ON UPDATE операция ]

[ DEFERRABLE | NOT DEFERRABLE ]

[ INITIALLY DEFERRED | INITIALLY IMMEDIATE ] }

Определение следует в команде CREATE TABLE сразу же за типом ограничиваемого поля и предшествует запятой, отделяющей его от следующего поля. Ограничения могут устанавливаться для любого количества полей, а ключевое слово CONSTRAINT и идентификатор ограничение не обязательны.

В первой части объявления ограничения указаны ключевые слова, создающие ограничение, которые также могут быть созданы при создании других ограничений.

• NOT NULL. Поле не может содержать псевдозначение NULL. Ограничение NOT NULL эквивалентно ограничению CHECK (поле NOT NULL).

• UNIQUE. Поле не может содержать повторяющиеся значения. Следует учитывать, что ограничение UNIQUE допускает многократное вхождение псевдозначений NULL, поскольку формально NULL не совпадает ни с каким другим значением.

• PRIMARY KEY. Автоматически устанавливает ограничения UNIQUE и NOT NULL, а для заданного поля создается индекс. В таблице может устанавливаться только одно ограничение первичного ключа.

• DEFAULT значение. Пропущенные значения поля заменяются заданной величиной. Значение по умолчанию должно относиться к типу данных, соответствующему типу поля. В PostgreSQL 7.1.x значение по умолчанию не может задаваться при помощи подзапроса.

• CHECK условие. Команда INSERT или UPDATE для записи завершается успешно лишь при выполнении заданного условия (выражения, возвращающего логический результат). При установке ограничения поля в секции CHECK может использоваться только поле, для которого устанавливается ограничение.

• REFERENCES. Это ограничение состоит из нескольких секций, которые перечислены ниже.

  • REFERENCES таблица [ ( поле ) ]. Входные значения ограничиваемого поля сравниваются со значениями другого поля в заданной таблице. Если совпадения отсутствуют, команда INSERT или UPDATE завершается неудачей. Если параметр поле не указан, проверка выполняется по первичному ключу. Ограничение REFERENCES похоже на ограничение таблицы FOREIGN KEY, описанное в следующем пункте этого подраздела. Действительно, между этими ограничениями есть много общего. Пример таблицы, созданной с ограничением FOREIGN KEY, приведен в листинге 7.8.

  • MATCH FULL | MATCH PARTIAL. Секция MATCH указывает, разрешается ли смешивание значений NULL и обычных значений при вставке в таблицу, у которой внешний ключ ссылается на несколько полей. Таким образом, на практике секция MATCH приносит пользу лишь в ограничениях таблиц, хотя формально она может использоваться и при ограничении полей. Конструкция MATCH FULL запрещает вставку данных, у которых часть полей внешнего ключа содержит псевдозначение NULL (кроме случая, когда NULL содержится во всех полях). В PostgreSQLV.l.x конструкция MATCH PARTIAL не поддерживается. Если секция MATCH отсутствует, считается, что поля с псевдозначениями NULL удовлетворяют ограничению. Также будет уместно напомнить, что ограничения полей относятся лишь к одному полю, поэтому секция MATCH используется лишь в ограничениях таблиц.

  • ON DELETE операция. При выполнении команды DELETE для заданной таблицы с ограничиваемым полем выполняется одна из следующих операций: N0 ACTION (если удаление приводит к нарушению целостности ссылок, происходит ошибка; используется по умолчанию, если операция не указана), RESTRICT (аналогично NO ACTION), CASCADE (удаление всех записей, содержащих ссылки на удаляемую запись), SET NULL (поля, содержащие ссылки на удаляемую запись, заменяются псевдозначениями NULL), SET DEFAULT (полям, содержащим ссылки на удаляемую запись, присваивается значение по умолчанию).

  • ON UPDATE операция. При выполнении команды UPDATE для заданной таблицы выполняется одна из операций, описанных выше. По умолчанию используется значение NO ACTION. Если выбрана операция CASCADE, все записи, содержащие ссылки на обновляемую запись, обновляются новым значением (вместо удаления, как в случае с ON DELETE CASCADE).

  • DEFERRABLE | NOT DEFERRABLE. Значение DEFERRABLE позволяет отложить выполнение ограничения до конца транзакции (вместо немедленного выполнения после завершения команды). Значение NOT DEFERRABLE означает, что ограничение всегда проверяется сразу же после завершения очередной команды. В этом случае пользователь не может отложить проверку ограничения до конца транзакции. По умолчанию выбирается именно этот вариант.

  • INITIALLY DEFERRED | INITIALLY IMMEDIATE. Секция INITIALLY задается только для ограничений, определенных с ключевым словом DEFERRED. Значение INITIALLY DEFERRED откладывает проверку ограничения до конца транзакции, а при установке значения INITIALLY IMMEDIATE проверка производится после каждой команды. При отсутствии секции INITIALLY по умолчанию используется значение INITIALLY IMMEDIATE.

Ограничения таблиц

В ограничениях таблиц, в отличие от ограничений полей, могут участвовать сразу несколько полей таблицы. Синтаксис ограничения таблицы:

[ CONSTRAINT ограничение ] { UNIQUE ( поле [. ...] ) | PRIMARY KEY ( поле [. ...] ) | CHECK ( условие ) ] FOREIGN KEY ( поле [. ... ] )

REFERENCES таблица [ ( поле [....])]

[ MATCH FULL | MATCH PARTIAL ]

[ ON DELETE операция ]

[ ON UPDATE операция ]

[ DEFERRABLE | NOT DEFERRABLE ]

[ INITIALLY DEFERRED INITIALLY IMMEDIATE ]

Секция CONSTRAINT ограничение определяет необязательное имя. Ограничениям рекомендуется присваивать содержательные имена вместо автоматически сгенерированных имен, не несущих никакой полезной информации. В будущем имя также может пригодиться и для удаления ограничения (например, в секции DROP CONSTRAINT команды ALTER TABLE). Другие секции относятся к четырем разновидностям ограничений таблиц.

• PRIMARY KEY ( поле [. ...] ). Ограничение таблицы PRIMARY KEY имеет много общего с аналогичным ограничением поля. В ограничении таблицы PRIMARY KEY могут перечисляться несколько полей, разделенных запятыми. Для перечисленных полей автоматически строится индекс. Как и в случае с ограничением поля, комбинация значений всех полей должна быть уникальной и не может содержать NULL.

• UNIQUE ( поле [. ...] ). Ограничение означает, что комбинация значений полей, перечисленных за ключевым словом UNIQUE, принимает только уникальные значения. Допускается многократное вхождение псевдозначения NULL, поскольку оно формально не совпадает ни с одним значением.

• CHECK ( условие ). Команда INSERT или UPDATE для записи завершается успешно лишь при выполнении заданного условия (выражения, возвращающего логический результат). Используется по аналогии с ограничениями полей, но в секции CHECK может содержать ссылки на несколько полей, т.е. реализует в реляционной модели ограничение целостности на уровне кортежа.

• FOREIGN KEY ( поле [. ... ] ) REFERENCES таблица [ ( поле [. ... ] ) ]. В качестве прототипа для секции REFERENCES можно перечислить несколько полей. Синтаксис части, следующей за секцией FOREIGN KEY, идентичен синтаксису ограничения REFERENCES для полей.