SQL الفهارس و أنواعها

مفهوم الفهارس و أنواعها

أي كتاب ورقي تقرؤه تجد في بدايته أو في نهايته فهرس يساعدك على البحث فيه بشكل سريع. فمثلاً في أغلب كتب العلوم تجد في أول الكتاب فهرس يخبرك في أي صفحة يبدأ كل درس, و في القرآن الكريم أيضاً تجد في نهايته فهرس يمكنك من خلاله معرفة في أي صفحة تبدأ كل سورة بسهولة.

فكرة الفهارس في قواعد البيانات هي نفسها فكرة الفهارس في الكتب الورقية و لكنها تختلف في التطبيق, فمثلاً في قواعد البيانات أنت تقوم بإعداد الفهارس لجعل قاعدة البيانات قادرة على البحث و إيجاد المعلومات بشكل أسرع و ليس لكي تقرأ محتوى الفهرس بنفسك.

لتسريع عملية البحث عن المعلومات عليك أولاً تحديد الأعمدة التي تنوي البحث من خلالها, فمثلاً إذا كنت تتعامل مع جدول يحفظ معلومات المستخدمين, و تريد إتاحة إمكانية البحث عن المستخدمين من خلال أسماء المستخدمين, فهنا سيكون عليك إضافة فهرس خاص لأسماء المستخدمين.

في قواعد البيانات يوجد نوعين أساسيين من الفهارس هما Clustered Indexes و Non Clustered Indexes و الإثنين فكرتهما تسهيل إيجاد المعلومات.

مفهوم الـ Clustered Indexes

الفهرس الذي من النوع Clustered يقوم بحفظ المعلومات من الأساس بشكل مرتب, فمثلاً عندما تقوم بتعيين أي عمود كمفتاح رئيسي ( Primary Key ) في الجدول, تقوم قاعدة البيانات بشكل تلقائي بإضافة فهرس له نوعه Clustered لهذا السبب كنا نجد id المستخدمين يتم إرجاعها بنفس الترتيب الذي تم فيه إضافتهم كالتالي.

مفهوم الـ Non Clustered Indexes

الفهرس الذي من النوع Non Clustered فكرته وضع فهرس خارجي لأي عمود في الجدول يتم فيه الإشارة إلى بيانات الجدول الأساسي بشكل مرتب.
للدقة أكثر, الفهرس الخارجي يقوم بالإشارة إلى عنوان السطر في القرص الصلب ( Physical Address in Hard Drive ) الذي يحتوي على البيانات في الجدول.

كمثال بسيط, إذا أردنا وضع فهرس Non Clustered خاص للعمود username فهذا الفهرس سيحفظ قيم هذا العمود بشكل أبجدي مرتب و سيضع عنوان كل سطر في القرص الصلب تم منه إحضار القيم.
الطريقة التي يتم ترتيب القيم فيها لا يمكنك رؤيتها بعينك في قواعد البيانات و لكن يمكنك تخيلها كالتالي.

الآن في حال أردت البحث عن المستخدم من خلال الـ username الخاص به فإن هذه العملية ستكون سريعة جداً حتى لو كانت قاعدة البيانات تضم مليون مستخدم, لأن قاعدة البيانات ستتمكن من إيجاد إسم المستخدم بكل سهولة في الفهرس و من بعدها ستوجهك للسطر أو الأسطر التي تملك القيمة التي بحثت عنها في الجدول الحقيقي.

متى يجب إضافة فهرس؟

الفهرس تضيفه فقط في حال كنت تنوي البحث في الجدول من خلال قيم أعمدة محددة, عندها يمكنك أن تضيف فهرس لكل عمود تنوي البحث من خلاله.
فمثلاً تريد البحث من خلال إسم المستخدم يمكنك وضع فهرس على إسمه, تريد البحث من خلال بريد المستخدم الإلكتروني يمكنك وضع فهرس على بريده الإلكتروني, تريد البحث عن المستخدمين نسبةً لروابتهم, تريد البحث عن المستخدمين نسبةً لبلدانهم يمكنك وضع فهرس على بلدان المستخدمين و هكذا..

فائدة الفهارس لن تظهر لك إن كنت تتعامل مع قاعدة بيانات صغيرة لأنك لن تشعر بفرق السرعة, و لكنها ستظهر لك حين تتعامل مع قاعدة بيانات فيها آلاف و ملايين الأسطر عندها ستلاحظ فرق كبير في الأداء و سرعة ممتازة في جلب البيانات.

هل إضافة فهرس لها تأثير سلبي على الأداء؟

إضافة الفهرس تجعل إسترجاع المعلومات أسرع و لكنها تسبب بطئ عند إضافة أي معلومات جديدة في الجدول و سبب ذلك أنه كلما تم إجراء تعديل على قيمة موجودة في الجدول سيتم إعادة تحديث قيم كل فهرس مرتبط بالجدول.

طريقة إضافة فهرس

لإضافة فهرس جديد سواء لعمود واحد أو لأكثر من عمود في ذات الوقت, نستخدم الأمر CREATE INDEX لفعل ذلك.

الشكل العام لإضافة فهرس

CREATE INDEX index_name
ON table_name (colums); 
	

• مكان الكلمة index_name نضع الإسم الذي نريد وضعه للفهرس.
• مكان الكلمة table_name نضع إسم الجدول الذي سنضع الفهرس لأعمدته.
• مكان الكلمة columns نضع إسم العمود الذي سيتم إنشاء الفهرس من أجله, و في حال أردت وضع أكثر من عمود يجب أن تضع فاصلة بين كل عامودين.

المثال الأول

الإستعلام التالي ينشئ فهرس إسمه idx_username خاص للعمود username الموجود في الجدول users.

CREATE INDEX idx_username
ON users (username); 
		

المثال الثاني

الإستعلام التالي ينشئ فهرس إسمه idx_full_name خاص للعامودين first_name و last_name الموجودين في الجدول users.

CREATE INDEX idx_full_name
ON users (first_name, last_name); 
		

طريقة إضافة فهرس يحتوي على قيم موحدة

لجعل العمود يقبل قيم موحدة يوجد ثلاث طرق يمكنك إتباع أحدها:

• جعل نوع العمود من الأساس UNIQUE.
• إضافة CONSTRAINT للعمود نوعه UNIQUE.
• إضافة INDEX للعمود نوعه UNIQUE و هذا ما سنتعلمه الآن.

لإضافة فهرس جديد سواء لعمود واحد أو لأكثر من عمود في ذات الوقت و جعلهم يقبلوا قيم موحدة فقط, نستخدم الأمر CREATE UNIQUE INDEX لفعل ذلك.

الشكل العام لإضافة فهرس يحتوي على قيم موحدة فقط

CREATE UNIQUE INDEX index_name
ON table_name (colums); 
	

• مكان الكلمة index_name نضع الإسم الذي نريد وضعه للفهرس.
• مكان الكلمة table_name نضع إسم الجدول الذي سنضع الفهرس لأعمدته.
• مكان الكلمة columns نضع إسم العمود الذي سيتم إنشاء الفهرس من أجله, و في حال أردت وضع أكثر من عمود يجب أن تضع فاصلة بين كل عامودين.

المثال الأول

الإستعلام التالي ينشئ فهرس قيمه موحدة, إسمه idx_username و هو خاص للعمود username الموجود في الجدول users.

CREATE UNIQUE INDEX idx_username
ON users (username); 
		

المثال الثاني

الإستعلام التالي ينشئ فهرس قيمه موحدة, إسمه idx_full_name و هو خاص للعامودين first_name و last_name الموجودين في الجدول users.

CREATE UNIQUE INDEX idx_full_name
ON users (first_name, last_name); 
		

طريقة حذف الفهرس

طريقة حذف الفهرس تختلف من قاعدة بيانات لأخرى و لكن الفكرة هي نفسها تماماً.

في قواعد بيانات MySQL

ALTER TABLE table_name
DROP INDEX index_name;
	

الإستعلام التالي يقوم بإلغاء قيد إسمه idx_username.

ALTER TABLE users
DROP INDEX idx_username; 
		

في قواعد بيانات SQL Server

DROP INDEX table_name.index_name; 
	

الإستعلام التالي يقوم بإلغاء قيد إسمه idx_username.

DROP INDEX users.idx_username; 
		

في قواعد بيانات Oracle / SQLite

DROP INDEX index_name;
	

الإستعلام التالي يقوم بإلغاء قيد إسمه idx_username.

DROP INDEX idx_username;
		

في قواعد بيانات Access

DROP INDEX index_name ON table_name;
	

الإستعلام التالي يقوم بإلغاء قيد إسمه idx_username.

DROP INDEX idx_username ON users;