Quais as vantagens e desvantagens do uso de índices em base de dados?
-
2Dê uma olhada no tour. Você pode aceitar uma resposta se ela resolveu seu problema. Você pode votar em todos os posts do site também. Alguma lhe ajudou mais? Precisa que algo seja melhorado?– Maniero ♦Commented 30/03/2016 às 0:12
-
Relacionado: Quando e em quais colunas deve-se usar índices?– Jéf BuenoCommented 8/06/2016 às 10:59
2 Respostas
Vantagens
Melhora a performance de consulta em muitos casos
Os acessos aos dados são enormemente reduzidos. A forma como o índice é montado permite busca em uma parte dos dados. O mais comum é a utilização de árvore binária mantendo os dados ordenados (mas existem outros tipos), assim uma busca binária pode ocorrer com complexidade O(log n), ou seja, você consegue achar uma informação disponível em índice em escala maior com o aumento de dados. Exemplo: Se tiver 50 linhas você consegue chegar onde quer em até 7 passos, sem o índice demoraria até 50. Com mais de um bilhão de linhas, você alcança o que deseja usando índice em pouco mais de 30 passos. A diferença é brutal.
Pode trazer dados específicos de forma mais rápida
Se o que você está pedindo para trazer (fetch) está todo em índice é possível que só uma consulta ao índice seja suficiente para obter os dados, sem precisar consultar a tabela de dados. E como os índices são menores e utilizados com mais frequência tendem a ficar em memória. Isto pode ser uma enorme vantagem.
Permite o acesso de dados ordenados sem o custo de realizar a ordenação quando é necessário
Até para obter a performance indicada no primeiro item os dados são naturalmente ordenados e isto é muitas vezes o que se deseja. Quando se sabe que vai utilizar muitas vezes o acesso sequencial de dados em determinada ordem, o índice vai ajudar muito. Caso contrário, uma tabela temporária (tem formas de otimizar isto, mas só para ajudar um pouco) deverá ser criada e todo o processo de ordenação deverá ser feito na hora. E ele é bem custoso.
É fácil garantir que determinadas informações chaves não estejam duplicadas
Como a busca é rápida e simples, descobrir se uma chave já existe é uma operação muito barata, pelo menos em comparação a descobrir o mesmo sem índice.
Dá para notar que a grande vantagem mesmo é o primeiro item, os demais são colaterais, embora de grande importância também.
Desvantagens
Piora a performance em escritas de dados no banco de dados
Toda vez que uma informação chave for modificada (inserida, alterada, deletada) obrigará a escrita no índice. E o índice pode ser interpretado como uma tabela adicional escondida no banco de dados. E se a informação modificada está presente em várias chaves (vários índices), todos eles deverão ser alterados (em inclusão e remoção, todos sempre são afetados, ainda que seja possível otimizar para a remoção, sob pena de encarecer o custo de leitura). A alteração do índice implica em acesso de leitura e escrita nele, apesar de ser uma operação eficiente se comparada com o acesso direto à tabela, não deixa de ter um custo adicional.
Aumenta o consumo de espaço para armazenamento do banco de dados (memória e disco)
É claro que esta tabela adicional de chaves de índice vai ocupar um espaço extra também. Costuma ser um espaço menor que a tabela de dados original mas existe um custo extra. Se houver muitos índices é possível que o espaço seja até maior que a tabela original. Com muito índice fica difícil colocar tudo na memória.
Aumenta a necessidade de manutenção interna no banco de dados
Isto é um pouco dependente da implementação mas é comum que páginas de chaves sejam abandonadas conforme elas vão sendo alteradas. Além disto o DBA pode ter mais elementos com que se preocupar.
Pode diminuir a performance de consultas
Não há garantias que todas as consultas serão mais rápidas com o uso de índices. Como há uma operação adicional para acesso ao índice antes do acesso ao dados principal é possível que a soma do tempo gasto nas operações seja maior que o acesso só ao dado principal mesmo que o acesso no principal sem índice seja teoricamente menos eficiente. Isto é mais comum quando o volume de dados é pequeno mas isto também é verdade em casos de consultas complexas ou onde uma grande porção dos dados da tabela serão retornados em qualquer ordem.
É virtualmente impossível criar índices para qualquer chave a não ser em tabelas extremamente simples. Então é ilusão achar que índices resolverão todos os problemas. E mesmo que fosse possível, eles causariam mais mal do que bem. Você só deve criar índices quando eles realmente são necessários e fique provado que eles estão ajudando.
Dicas para escolher o que indexar
- Evite criar muitos índices se há muita escrita nas tabelas envolvidas, índice ajuda muito a dar performance para leitura, mas prejudica a escrita.
- Sempre análise o padrão de uso para escolher o melhor tipo de índice. SGDBs modernos permitem índices que ajudam certos tipos de acesso OLTP ou OLAP.
- Chaves menores sem repetições e não nulas costumam ser melhores escolhas. Para os casos onde isto não é possível veja se o DBMS permite filtrar ser chaves.
- Quando usar mais de uma coluna escolher a ordem pode ajudar muito nos resultados de mais de uma consulta.
- Meça antes de criar um índice e evite-os em tabelas pequenas demais.
- O índice primário deve ser preferencialmente sequencial e imutável, além da obviedade de ser chave única.
É bom ressaltar que existem diversos tipos de índices. O mais comum é a árvore binária nas suas diversas variações, cada uma com uma situação mais adequada. Mas outros índices podem ser bem úteis também, como o hash onde a chave é determinada por uma fórmula e o acesso é feito direto por um índice posicional (mais comum em memória) ou índices invertidos muito utilizados para indexar textos onde as palavras contidas no texto são usadas como chaves e não dados inteiros como é comum em outros índices.
Para saber mais sobre o funcionamento do índice veja essa resposta.
Basicamente, a vantagem é uma maior velocidade para acessar os dados, e a desvantagem é um desempenho menor para realizar inserções e alterações no banco.