Un indice nei database è una struttura di dati che migliora la velocità di recupero delle righe da una tabella a costo di una maggiore complessità nella scrittura e nello spazio di archiviazione. Gli indici vengono utilizzati per consentire l’accesso rapido e efficiente ai dati, simile agli indici presenti nei libri che permettono di trovare rapidamente un argomento o una parola chiave.
Tipologie di Indici:
1. Indice B-tree (Balanced Tree):
- Questi sono tra i più comuni nei sistemi di gestione di database relazionali (RDBMS). Forniscono una navigazione efficace sia per recuperi esatti che per ricerche di intervalli.
1. Indice Hash:
- Specializzati per query di uguaglianza. Permettono ricerche molto veloci per chiavi specifiche, ma non sono efficienti per ricerche di intervallo.
1. Indice Bitmap:
- Utilizzati soprattutto in data warehouse dove le query sono orientate alla lettura. Efficienti per colonne con basso cardinalità (dove il numero di valori distinti è ridotto).
1. Indice GiST (Generalized Search Tree):
- Adatti per dati di tipo più complesso, come dati geografici (ad es. PostGIS per PostgreSQL).
1. Indice Full-Text:
- Ottimizzato per la ricerca testuale. Utilizzato per eseguire ricerche su tipi di dati testuali come paragrafi o interi documenti.
Ottimizzazione degli Indici:
L’ottimizzazione degli indici in un database richiede considerazioni multiple, che includono l’analisi delle query, la struttura delle tabelle e il comportamento dei carichi di lavoro. Di seguito sono riportate alcune tecniche comuni:
1. Analisi delle Query:
- Utilizzare strumenti di profilazione della query (ad esempio, il comando `EXPLAIN` in PostgreSQL) per identificare quali query beneficerebbero di un indice. Le query che eseguono frequentemente scansioni complete delle tabelle sono solitamente buone candidate per l’indicizzazione.
1. Creazione dell’Indice:
- Creare indici solo sulle colonne che vengono effettivamente utilizzate nelle condizioni di ricerca (`WHERE`), ordinamento (`ORDER BY`), e join. Ad esempio:
\`\`\`sql
CREATE INDEX idx_employee_name ON employee (name);
\`\`\`
1. Manutenzione dell’Indice:
- Gli indici possono diventare frammentati nel tempo, soprattutto se la tabella subisce molte operazioni di inserimento, aggiornamento e cancellazione. Strumenti come `REINDEX` in PostgreSQL possono essere utilizzati per riorganizzare gli indici.
1. Utilizzo di Indici Composizionali:
- In situazioni dove le query fanno ricerche su più colonne, un indice composizionale (indice multi-colonna) può essere più efficiente:
\`\`\`sql
CREATE INDEX idx_employee_name_dob ON employee (name, date_of\_birth);
\`\`\`
1. Monitoraggio e Revisione:
- Continuamente monitorare le prestazioni degli indici e effettuare review periodiche per identificare quali indici non vengono utilizzati frequentemente e potrebbero essere rimossi per conservare spazio e ridurre la complessità del sistema.
Fonti:
- Silberschatz, A., Korth, H. F., & Sudarshan, S. (2020). “Database System Concepts” (7th Edition).
- PostgreSQL Documentation on Indexes: [PostgreSQL Docs on Indexes](https://www.postgresql.org/docs/current/indexes.html)
- Oracle Database Performance Tuning Guide: [Oracle Docs](https://docs.oracle.com/en/database/)
Queste risorse forniscono una comprensione approfondita di come funzionano gli indici nei database, come crearli, e come ottimizzarli per migliorare le prestazioni del database.
