[Database] Database Index

19 Nov 2021

Database Index

데이터베이스의 인덱스에 대해 알아보자.
DB에서 데이터를 가져올때 적지않은 시간이 걸린다.
DB 튜닝을 잘 하기 위해서는 INDEX에 대한 이해가 필수적이다.

Index Basic
Index의 특징
속도
Index의 손익 분기점
선정
Do | Don’t
종류
B-Tree Index | B+Tree Index | Bitmap Index | Composite Index
분류
Key | 파일 조직 | Data 범윈
생성
스캔
INDEX FAST FULL SCAN | INDEX FULL SCAN
INDEX RANGE SCAN | INDEX RANGE SCAN DESCENDING
INDEX SKIP SCAN | INDEX UNIQUE SCAN

INDEX 색인 : 원하는 데이터를 빠르고 쉽게 찾을수 있도록 특정 순서에 따라 배열해놓은 목록.

DB Index의 특징을 알아보기 위해 책의 Index와 비교해보도록 하겠다. book-index

Image Source

속도 향상
책의 Index는 독자가 원하는 단어(데이터)가 위치한 페이지를 빠르게 찾아낼 수 있도록 돕는다.
DB의 Index도 책에서의 Index와 동일한 역할을 한다고 보면 된다.

책 페이지가 많아질수록, DB의 데이터가 방대할수록 Index의 혜택을 톡톡히 누릴 수 있다. 그 혜택중 하나는 검색 속도이다.
용량 증가
책의 Index 페이지가 별도로 존재하듯 DB에서도 Index의 테이블이 생성되야 한다. 이는 용량 증가를 야기한다.
포인터
인덱스는 Field 값과 Record의 포인터로 이루어진다.
각각의 포인터는 하나의 Full Table Record 를 가리키고 있다.
포인터를 타고 원하는 데이터에 접근함으로써 데이터의 탐색 속도가 향상된다.

인덱스를 사용하는 이유 중 하나는 검색속도 향상에 있다.
인덱스를 생성한다는 것은 테이블이 하나 더 생성된다는 것이고 이는 용량이 증가된다는 것을 의미한다. DB의 용량이 증가되었음에도 불구하고 속도가 빨라지는 이유는 무엇일까?

Index를 안 사용할 시 : 원하는 데이터를 찾기 위해 특정 테이블의 첫번째 열부터 원하는 데이터를 찾을 때 까지 검색이 진행된다.
Index를 사용할 시 : 인덱스를 이용해 특정 부분부터 검색을 시작한다.

sorted-unsorted-books

인덱스를 사용하지 않는다면 데이터를 처음부터 찾아야 한다. DB에 담긴 데이터가 방대하면 방대할 수록 속도 차이가 발생하게 된다.
인덱스는 저장될 때 컬럼을 기준으로 정렬이 되어 저장되게 된다. 이미 정렬되어 있기에 특정 조건의 데이터를 빠르게 찾아낼 수 있다.
인덱스와 데이터 테이블은 서로 매핑 되어 있다. 원하는 데이터를 찾기 위해 먼저 인덱스에서 접근하여(포인터를 통해) 매핑된 테이블로 찾아가 데이터를 꺼내오게 된다.

인덱스 사용이 반드시 속도 향상으로 결부되지 않는다. 인덱스에도 손익분기점이 존재한다.

INDEX RANGE SCAN 을 사용하는 것이 TABLE FULL SCAN 보다 느려졌을 때 손익분기점을 넘어섰다고 본다.
- 보통 테이블의 전체 데이터중 10~15% 이내의 데이터를 출력하고자 할때 인덱스의 효과를 볼 수 있다.
  
  예) 손익 분기점 15%
  1000개의 레코드에서 150개 이상을 읽을 때, FULL SCAN 을 사용하는 것이 더 효율적임을 의미.
손익 분기점을 넘어서게 FULL SCAN 을 사용할 것.

인덱스를 최대한 효율적으로 사용하기 위해 적합한 컬럼 을 선정해 주어야 한다.

Index는 SELECT 문의 WHERE, JOIN 에서 높은 성능을 발휘한다.

SELECT
SELECT 에 자주 등장하는 컬럼을 잘 조합하여 인덱스로 설정
이는 별도로 테이블로 가서 데이터를 출력할 필요가 없게 해준다.
WHERE
WHERE 에 자주 등장하는 컬럼을 인덱스로 설정
ORDER BY
ORDER BY에 자주 등장하는 컬럼을 인덱스로 설정
인덱스는 정렬되어 있기에 별도로 ORDER BY를 실행할 필요가 없기 때문.

INSERT, UPDATE, DELETE 가 빈번하게 발생 할 때는 INDEX를 사용하지 않는것이 좋다.

Record 삽입, 수정, 삭제가 자주 발생한다면 인덱스의 수를 최소화 해야한다.
- Index 자체가 정렬이 된 채로 저장되어야 하기 때문에 INSERT 시 속도가 느리다.
  테이블에 INSERT 하려는 데이터의 적합한 위치를 찾아서 저장을 해야하기 때문.
  또한 Index 에도 데이터를 추가해주어야 한다.