Əsas məzmuna keçin

İndeks Nədir?

İndeks, verilənlər bazasında məlumatların daha sürətli tapılmasını təmin edən xüsusi bir data strukturudur. Kitabın sonundakı məzmun siyahısına bənzəyir - konkret məlumatın verilənlər bazasında harada yerləşdiyini göstərir.

İndekslərin Əsas Xüsusiyyətləri​

  • Sürətli Axtarış: Verilənlər bazasının performansını əhəmiyyətli dərəcədə artırır.
  • Fiziki Göstərici: Məlumatın fiziki yerini göstərir, birbaşa giriş təmin edir.
  • Optimallaşdırılmış Sorğular: Tam cədvəl skanlarından (full table scan) qaçmağa kömək edir.
  • Dinamik Struktur: Məlumat dəyişdikcə avtomatik yenilənir.

İndekslərin İstifadə Məqsədləri​

1. Məlumatın Sürətli Əldə Edilməsi​

  • Disk I/O Optimallaşdırması: Fiziki disk oxuma əməliyyatlarının sayını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
  • Nümunə: 1 milyon sətirlik cədvəldə konkret bir müştərini tapmaq üçün bütün sətirləri oxumaq əvəzinə, indeks vasitəsilə birbaşa həmin sətrə daxil olmaq.

2. Sortlama və Sıralama Əməliyyatlarının Sürətləndirilməsi​

  • Əvvəlcədən Sıralanmış Məlumat: İndekslər adətən sıralanmış şəkildə saxlanılır.
  • ORDER BY Optimallaşdırması: Sorğularda ORDER BY əmrinin performansını artırır.
  • Nümunə: Müştəriləri soyadına görə sıralamaq üçün soyad sütununda indeks yaratmaq.

İndekslər Sorğu Performansını Necə Artırır?​

Azaldılmış Cədvəl Skanları​

  • Seçici Giriş: Hər sətri ardıcıl oxumaq əvəzinə, yalnız indekslənmiş məlumatlara daxil olur.
  • Nümunə:
PostgreSQL indeks yaratma və istifadə nümunəsi
-- İndekssiz (tam cədvəl skanı) - yavaş
SELECT * FROM musteriler WHERE email = 'example@mail.com';

-- İndeks yaradılması
CREATE INDEX idx_email ON musteriler(email);

-- İndekslə (birbaşa giriş) - sürətli
SELECT * FROM musteriler WHERE email = 'example@mail.com';

-- İndeks performansını yoxlama
EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM musteriler WHERE email = 'example@mail.com';

Effektiv Məlumat Əldə Etmə​

  • Dəqiq Yerləşmə: Sorğu şərtlərinə uyğun sətrləri daha tez tapır.
  • Birləşmələrin (Joins) Optimallaşdırılması: Cədvəllər arasında birləşmələri sürətləndirir.
  • Nümunə:
PostgreSQL JOIN optimallaşdırması
-- İndekslər yaratmaq
CREATE INDEX idx_musteriler_seher ON musteriler(seher);
CREATE INDEX idx_sifarisler_musteri_id ON sifarisler(musteri_id);

-- İndekslənmiş birləşmə - sürətli
SELECT m.ad, s.tarix, s.mebleg
FROM musteriler m
JOIN sifarisler s ON m.id = s.musteri_id
WHERE m.seher = 'Bakı';

-- Performans analizi
EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS) 
SELECT m.ad, s.tarix, s.mebleg
FROM musteriler m
JOIN sifarisler s ON m.id = s.musteri_id
WHERE m.seher = 'Bakı';

İndeks Seçiciliyi (Index Selectivity)​

  • Təsvir: Unikal dəyərlərin sayının ümumi sətir sayına nisbəti.
  • Yüksək Seçicilik: Yüksək seçicilik = az sətrin emalı = daha yaxşı performans.
  • Nümunə: Şəxsiyyət vəsiqəsi nömrəsi yüksək seçiciliyə malikdir (hər şəxs unikaldır), amma cinsiyyət aşağı seçiciliyə malikdir (yalnız bir neçə dəyər var).

İndekslər Yazı Performansını Necə Azaldır?​

Yazma Əməliyyatlarının Yavaşlaması​

  • İndeks Yenilənməsi: INSERT, UPDATE, DELETE əməliyyatları zamanı indekslər də yenilənməlidir.
  • Əlavə İş Yükü: Hər yazı əməliyyatı əlavə indeks yeniləmə əməliyyatlarına səbəb olur.
  • Nümunə: 5 indeksi olan bir cədvələ yeni sətir əlavə etdikdə, əslində 6 yazı əməliyyatı baş verir (1 data + 5 indeks).

Yaddaş Xərci​

  • Əlavə Saxlama Yeri: İndekslər əlavə disk və ya yaddaş tutumu tələb edir.
  • Böyük Verilənlər Bazaları: Böyük bazalarda indekslər əhəmiyyətli yaddaş tutumu işğal edə bilər.
  • Nümunə: 1 GB ölçüsündə bir cədvəl üçün indekslər əlavə 300-500 MB tutum tələb edə bilər.

Balans Vacibdir​

  • Çox İndeks Problemi: Həddindən artıq indeks yazı performansını əhəmiyyətli dərəcədə zəiflədə bilər.
  • Optimal İndeks Sayı: Yalnız tez-tez istifadə olunan sorğular üçün indekslər yaradın.
  • İndeks Monitorinqi: İstifadə olunmayan indeksləri müəyyən edin və silin.

İndekslərin Praktiki İstifadəsi​

Sorğu Nümunələri və İndeks Effektivliyi​

  • Effektiv İndeks İstifadəsi:

    -- Prefix axtarışı - indeks effektiv istifadə olunur
    SELECT * FROM musteriler WHERE ad LIKE 'Əli%';

    -- Dəqiq uyğunluq - indeks effektiv istifadə olunur
    SELECT * FROM musteriler WHERE email = 'ali@example.com';

  • Qeyri-effektiv İndeks İstifadəsi:

    -- Suffix axtarışı - indeks istifadə olunmur, tam cədvəl skanı baş verir
    SELECT * FROM musteriler WHERE ad LIKE '%ov';

    -- Funksiya tətbiqi - indeks istifadə olunmur
    SELECT * FROM musteriler WHERE UPPER(email) = 'ALI@EXAMPLE.COM';

İndekslərin Müxtəlif Əməliyyatlarda Davranışı​

  • SELECT (Axtarış): İndeksdən oxuma əməliyyatı, performansı artırır.

    SELECT * FROM musteriler WHERE musteri_id = 12345;

  • INSERT (Əlavə etmə): İndeks yenilənir, əlavə iş yükü yaradır.

    INSERT INTO musteriler (ad, soyad, email) VALUES ('Əli', 'Məmmədov', 'ali@example.com');

  • UPDATE (Yeniləmə): İndekslənmiş sütun yeniləndikdə, indeks də yenilənir.

    UPDATE musteriler SET email = 'yeni.email@example.com' WHERE musteri_id = 12345;

  • DELETE (Silmə): İndeksdən qeyd silinir, yazı intensiv olduqda vaxt apara bilər.

    DELETE FROM musteriler WHERE musteri_id = 12345;

İndeks Data Strukturları​

B-Tree İndeks​

  • Təsvir: Ən geniş istifadə olunan indeks növü, balanslaşdırılmış ağac strukturu.
  • Üstünlüklər: Dəqiq axtarış, aralıq axtarışı və prefix axtarışı üçün effektivdir.
  • İstifadə sahəsi: Ümumi məqsədli indeksləmə, əksər relyasion verilənlər bazalarında standart.
  • Nümunə: 
    CREATE INDEX idx_musteri_soyad ON musteriler(soyad);

Hash İndeks​

  • Təsvir: Hash funksiyası əsasında işləyir, dəqiq uyğunluq üçün çox sürətlidir.
  • Üstünlüklər: O(1) zamanda axtarış, çox sürətli dəqiq uyğunluq.
  • Çatışmazlıqlar: Aralıq axtarışı və sıralama üçün uyğun deyil.
  • İstifadə sahəsi: Key-value store, dəqiq uyğunluq tələb edən sorğular.
  • Nümunə: 
    -- PostgreSQL-də hash indeks
    CREATE INDEX idx_musteri_email_hash ON musteriler USING HASH (email);

İndeks Növləri​

1. Clustered Index (Klasterləşdirilmiş İndeks)​

  • Təsvir: Məlumatın fiziki sırası indeks ilə uyğun gəlir, yəni məlumat indeks əsasında fiziki olaraq sıralanır.
  • Xüsusiyyətlər:
    • Hər cədvəldə yalnız bir clustered index ola bilər.
    • Adətən primary key üzərində avtomatik yaradılır.
    • Digər indekslərə nisbətən daha sürətli oxuma təmin edir.
  • Nümunə: Tələbə qeydlərinin tələbə ID-sinə görə sıralanması.
  • SQL: 
    -- SQL Server-də clustered index
    CREATE CLUSTERED INDEX idx_telebeler_id ON telebeler(telebe_id);

2. Non-Clustered Index (Qeyri-klasterləşdirilmiş İndeks)​

  • Təsvir: Fiziki məlumatdan ayrı strukturda saxlanılır, məlumatın yerini göstərən pointerlər saxlayır.
  • Xüsusiyyətlər:
    • Bir cədvəldə bir neçə non-clustered index ola bilər.
    • Clustered indeksə nisbətən daha az effektiv, amma daha çevik.
    • Əlavə yaddaş tələb edir.
  • Nümunə: Tələbələrin soyadına görə indekslənməsi.
  • SQL: 
    CREATE INDEX idx_telebeler_soyad ON telebeler(soyad);

3. Unique Index (Unikal İndeks)​

  • Təsvir: Sütunda təkrarlanan dəyərlərin olmasına icazə vermir.
  • Xüsusiyyətlər:
    • Data bütövlüyünü təmin edir.
    • Həm clustered, həm də non-clustered ola bilər.
    • Primary və unique constraint-lər avtomatik unikal indeks yaradır.
  • Nümunə: Email ünvanlarının unikallığını təmin etmək.
  • SQL: 
    CREATE UNIQUE INDEX idx_musteriler_email ON musteriler(email);

4. Composite Index (Kompozit İndeks)​

  • Təsvir: Birdən çox sütuna tətbiq olunan indeks.
  • Xüsusiyyətlər:
    • Sütunların sırası vacibdir (soldan sağa).
    • Bir neçə sütun üzrə filtrlənən sorğular üçün effektivdir.
    • İlk sütun üzrə filtrlənən sorğular üçün də istifadə oluna bilər.
  • Nümunə: Ad və soyad kombinasiyası üzrə axtarış.
  • SQL: 
    CREATE INDEX idx_musteriler_ad_soyad ON musteriler(ad, soyad);

5. Partial/Filtered Index (Qismən/Filtrlənmiş İndeks)​

  • Təsvir: Yalnız müəyyən şərtlərə uyğun sətirlər üçün yaradılan indeks.
  • Xüsusiyyətlər:
    • Daha az yaddaş tutumu.
    • Spesifik sorğular üçün daha yüksək performans.
    • Bütün verilənlər bazası sistemləri dəstəkləmir.
  • Nümunə: Yalnız aktiv müştərilər üçün indeks.
  • SQL: 
    -- PostgreSQL-də partial index
    CREATE INDEX idx_sifarisler_aktiv ON sifarisler(sifaris_id) WHERE status = 'aktiv';

6. Full-Text Index (Tam Mətn İndeksi)​

  • Təsvir: Mətn axtarışlarını optimallaşdırmaq üçün xüsusi indeks növü.
  • Xüsusiyyətlər:
    • Natural language queries dəstəkləyir.
    • Stemming, thesaurus, stop words kimi xüsusiyyətlər təqdim edir.
    • Böyük mətn sütunlarında effektiv axtarış.
  • Nümunə: Məqalələrin mətnində açar sözlər üzrə axtarış.
  • SQL: 
    -- SQL Server-də full-text index
    CREATE FULLTEXT INDEX ON meqaleler(metn) KEY INDEX idx_meqale_id;

7. Spatial Index (Məkan İndeksi)​

  • Təsvir: Coğrafi və məkan məlumatları üçün optimallaşdırılmış indeks.
  • Xüsusiyyətlər:
    • Məkan əsaslı sorğuları sürətləndirir.
    • Yaxınlıq axtarışı, kəsişmə və s. əməliyyatları dəstəkləyir.
    • Xüsusi alqoritmlər (R-tree, Quad-tree) istifadə edir.
  • Nümunə: Müəyyən bir nöqtəyə yaxın yerləşən restoranların tapılması.
  • SQL: 
    -- PostgreSQL/PostGIS-də spatial index
    CREATE INDEX idx_restoranlar_yer ON restoranlar USING GIST (yer);

İndeks İdarəetmə Praktikası​

Ən Yaxşı Təcrübələr​

  1. Seçici İndeksləmə: Yalnız tez-tez istifadə olunan sorğular üçün indekslər yaradın.
  2. İndeks Monitorinqi: İstifadə olunmayan indeksləri müəyyən edin və silin.
  3. İndeks Baxımı: Vaxtaşırı indeksləri yenidən qurma (rebuild) və ya yenidən təşkil etmə (reorganize).
  4. Primary Key Seçimi: Effektiv primary key seçin, çünki bu avtomatik olaraq clustered index olur.
  5. Composite İndeks Sırası: Ən çox filtrlənən sütunu əvvəldə yerləşdirin.

Vacib Qeydlər​

  • Primary Key Avtomatik İndekslənir: Hər bir primary key avtomatik olaraq indekslənir.
  • İndeks Statistikası: Verilənlər bazası mühərriki indeks statistikasından sorğu planı yaratmaq üçün istifadə edir.
  • İndeks Fragmentasiyası: Zamanla indekslər fragmentasiya olunur və performans azalır.
  • İndeks Seçimi: Query optimizer hansı indeksin istifadə olunacağına qərar verir.