Ma’lumotlar bazasidagi indekslar: so‘rovlarni qanday tezlashtiradi

Qisqacha javob

Indekssiz WHERE email = 'a@b.com' kabi so‘rov bazani jadvaldagi barcha qatorlarni o‘qishga majbur qiladi — bu ketma-ket skanerlash (Seq Scan). Indeks — bir yoki bir nechta ustun qiymatlari qatorlarga ko‘rsatkichlar bilan birga saralangan holda saqlanadigan qo‘shimcha tuzilma. Baza indeks bo‘yicha qidiradi, bir necha qadamda kerakli ko‘rsatkichlarni topadi va faqat o‘sha qatorlarni o‘qiydi.

Murosa oddiy: o‘qish tezroq, yozish sekinroq va diskda ko‘proq joy.

B-tree indeks qanday tuzilgan

Ko‘pchilik relyatsion bazalar (PostgreSQL, MySQL, SQL Server) standart holatda B-daraxtdan foydalanadi. Darajalarga bo‘lingan telefon ma’lumotnomasini tasavvur qiling:

• ildiz sahifa: «A–K chapga, L–Z o‘ngga»;
• oraliq sahifalar diapazonni toraytiradi;
• barg sahifalar saralangan qiymatlar va jadval qatorlariga ko‘rsatkichlarni saqlaydi.

Daraxt muvozanatli va keng, shuning uchun juda katta jadvalda ham istalgan qiymatgacha bir necha sahifa o‘qish kifoya. Barglar saralangan va o‘zaro bog‘langan, shu sababli B-tree faqat tenglikda emas, boshqa hollarda ham yordam beradi:

• = va IN;
• diapazonlar: >, <, BETWEEN;
• prefiks bo‘yicha qidiruv: LIKE 'abc%' (lekin LIKE '%abc' emas);
• indekslangan ustunlar bo‘yicha ORDER BY — ko‘pincha alohida saralashsiz.

Indekslarni yaratish

-- bitta ustun
CREATE INDEX idx_orders_customer ON orders (customer_id);

-- unikal: yaxlitlik qoidasi ham
CREATE UNIQUE INDEX idx_users_email ON users (email);

-- tarkibli: bir nechta ustun
CREATE INDEX idx_orders_customer_date ON orders (customer_id, created_at);

Unikal indeks qidiruvni tezlashtiradi va dublikatlar yo‘qligini kafolatlaydi. Birlamchi kalit va UNIQUE cheklovi bunday indeksni avtomatik yaratadi.

Tarkibli indekslar va ustunlar tartibi

Tarkibli indeks avval birinchi ustun bo‘yicha, so‘ng birinchi ustunning har bir qiymati ichida ikkinchi ustun bo‘yicha saralanadi — familiya, keyin ism bo‘yicha saralangan ma’lumotnoma kabi.

(customer_id, created_at) indeksi uchun:

Qoida: avval tenglik bilan solishtiriladigan ustunlar, keyin diapazon yoki saralash ustuni. (a, b) indeksi faqat a bo‘yicha so‘rovlarni ham qamrab oladi, shuning uchun a uchun alohida indeks odatda ortiqcha.

Yozishdagi narxi

Har bir indeks qator qo‘shilganda, indekslangan ustun o‘zgarganda va qator o‘chirilganda yangilanishi kerak. Indekslar ko‘p bo‘lsa:

• INSERT, UPDATE va DELETE sekinlashadi;
• disk va kesh uchun xotirada ko‘proq joy ketadi;
• bekap va tiklash uzoqroq davom etadi.

Asosan o‘qiladigan katalog uchun bu foydali almashuv. Doimiy yozuvlar oqimi bo‘lgan jadval — hodisalar, loglar — uchun esa har bir ortiqcha indeks o‘zini oqlashi kerak.

Indeks ishlatilayotganini qanday bilish mumkin

Bazadan so‘rov rejasini so‘rang. PostgreSQL’da:

EXPLAIN ANALYZE
SELECT * FROM orders WHERE customer_id = 5;

Nimaga e’tibor berish kerak:

• Index Scan yoki Index Only Scan — indeks ishlatilmoqda.
• Bitmap Index Scan — ko‘plab mos qatorlarni yig‘ish uchun indeks ishlatilmoqda.
• Seq Scan — butun jadval o‘qilmoqda.

Seq Scan har doim ham muammo emas. Kichik jadvalda yoki so‘rov qatorlarning katta qismini qaytarganda hammasini o‘qish arzonroq va rejalashtiruvchi buni ongli ravishda tanlaydi. MySQL’da EXPLAIN ishlating va key ustuniga qarang.

Indeks nega e’tiborsiz qoladi

• Ustunga funksiya qo‘llangan: WHERE LOWER(email) = ... uchun LOWER(email) bo‘yicha indeks kerak.
• Turlar mos emas, masalan matnli ustun son bilan solishtirilmoqda.
• Boshida belgi bor shablon: LIKE '%term'.
• So‘rov tarkibli indeksning birinchi ustunini ishlatmaydi.
• Statistika eskirgan — uni ANALYZE yangilaydi.

Amaliy chek-list

1. Avval sekin so‘rovlarni toping (slow query log, pg_stat_statements yoki APM).
2. Shu so‘rovlarning WHERE, JOIN va ORDER BY qismidagi ustunlarni indekslang.
3. Birlashtirishda ishlatiladigan tashqi kalit ustunlarini indekslang.
4. Rejani oldin va keyin solishtiring.
5. Ishlatilmayotgan va takrorlanuvchi indekslarni vaqti-vaqti bilan o‘chirib turing.