DB의 Index 기능에 대해

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들어가며

많은 면접을 보면서 공통으로 DB Index의 개념에 대해 질문을 받았다. 내가 알고있던 Index는 Read 성능을 향상시키기 위해 사용되는 기능으로만 알고 있었지만 좀 더 자세하고 정확하게 알기 위해 포스팅한다. 앞으로 많은 인원이 사용할 수 있는 서버를 만들기 위해 성능에 관해 공부를 많이 하려고 노력해야 겠다.

SQL의 간단한 예시

  • SELECT first_name FROM people WHERE last_name = 'Smith';라는 SQL문을 실행한다고 가정해 보자.
  • Index가 설정되어 있지 않는다면 Database는 Full table scan이라고 불리는 scan을 진행한다.

Full table scan

  • row의 값을 순차적으로 scan하며 값을 비교한다.
  • Full table scan은 가장 느린 scanning방법이며 많은 자료가 담긴 Disk를 읽기 위한 I/O를 사용하며 자원을 잡아먹는다.
  • 결국엔 속도도 느리고 자원도 많이 사용하는 좋지 않은 방법이다.
  • 이러한 문제를 해결하기 위해 Database에서 Index기능을 제공한다.

DB Index란?

  • 읽기 성능을 향상시키기 위한 일종의 자료구조라고 볼 수 있다.
  • Index는 관련된 Table과 별도로 저장되며 Index로 설정한 컬럼값이 변경되거나 추가되면 Index도 업데이트가 동시에 된다.
  • Index에 주료 사용하는 자료구조는 B+-Tree 알고리즘이다.
  • Primary Key에는 Database가 자동으로 Index기능을 설정하여 관리한다.

Architecture

Clustered Index

  • 물리적으로 데이터를 정리하여 Index 테이블은 하나만 존재한다.
  • 데이터 페이지가 물리적으로 정렬되어 있기 때문에 순차적 데이터를 접근할 때 편한다.

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Non-Clustered Index

  • 데이터는 임의적으로 존재하지만 논리적 순서는 인덱스에 의해 지정된다.
  • 데이터 페이지가 물리적으로 정렬되어 있지 않기 때문에 인덱스에 의해 찾아가야한다.

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MySQL Index 설정하기

  • 기존테이블에 Index 추가하기
CREATE INDEX part_of_name ON customer (name(10));
  • 테이블 생성 및 Index 추가하기
CREATE TABLE lookup (id INT) ENGINE = MEMORY;
CREATE INDEX id_index ON lookup (id) USING BTREE;

MySQL Engine Option

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JPA Index 설정하기

import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.Index;
import javax.persistence.Table;

@Entity
@Table(name = "region",
       indexes = {@Index(name = "my_index_name",  columnList="iso_code", unique = true),
                  @Index(name = "my_index_name2", columnList="name",     unique = false)})
public class Region{

    @Column(name = "iso_code", nullable = false)
    private String isoCode;

    @Column(name = "name", nullable = false)
    private String name;

}

Reference

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