Что такое индексирование в контексте баз данных или коллекций?

Индексирование — это техника оптимизации производительности при извлечении данных.

В базах данных, индекс — это структура (например, B-дерево), которая позволяет быстро находить строки в таблице, не просматривая всю таблицу целиком. Он создается по одному или нескольким столбцам.

В коллекциях (например, ArrayList в Java), индексирование по сути встроено. Элементы хранятся в упорядоченной последовательности, и доступ к любому элементу по индексу (его порядковому номеру) осуществляется за O(1) время.

Основные цели индексирования:

• Ускорение выполнения запросов: Особенно для операций SELECT с условиями WHERE и JOIN.
• Обеспечение уникальности: Уникальные индексы гарантируют, что значения в индексированном столбце или комбинации столбцов будут уникальными.
• Поддержка сортировки: Индексы могут использоваться для быстрой сортировки результатов (ORDER BY).

Примеры использования в SQL:

-- Создание индекса на столбце price
CREATE INDEX idx_products_price ON products (price);

-- Создание составного индекса на столбцах customer_id и order_date
CREATE INDEX idx_orders_customer_date ON orders (customer_id, order_date);

В коллекциях, доступ по индексу:

// Получение элемента по индексу
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
String firstElement = names.get(0); // Доступ по индексу 0

Недостатки индексирования:

• Занимают дополнительное дисковое пространство.
• Операции изменения данных (INSERT, UPDATE, DELETE) становятся медленнее, так как необходимо обновлять и сам индекс.
• Не всегда используются оптимизатором запросов (например, при полном сканировании таблицы).