ĠNDEKS İndeks ler, tablolardan veri çekmek için sorgular çalıştırılırken, gereken süreyi azaltmak için kullanılır. Birkaç kayıt için bu süre pek önemli değilken, kayıt sayısı onbinlere, milyonlara çıktığında hayati öneme sahiptir. INDEKS KULLANIMI SQL sorguları çalıştırıldığında veriler tablo üzerinden iki yöntemle alınır. Birincisi, tablo baştan sona kadar taranır ve istenilen veri alınır. Bu yöntem table scan (tablo tarama) olarak adlandırılır. İkinci yöntem ise tablo üzerinde oluşturulan indeksler yardımıyla istenilen verilerin toplanmasıdır. Tablomuzdaki kayıt sayısı çok fazla olduğunda birinci yöntem doğal olarak performans kaybına sebep olacaktır. KÜTÜPHANE ÖRNEĞĠ Bir örnek üzerinden indeks yapılarını anlamak daha kolay olacaktır. Bir kütüphaneyi ele alalım. Kütüphaneyi kitaplara ilişkin bilgilerin saklandığı kitap tablosuna benzetebiliriz. Kütüphanedeki görevlinin yeni gelen her kitabı bulduğu ilk boş yere koyduğunu düşünelim. Bu şekilde kitaplar belli bir kurala göre dizilmiyorsa ortaya çıkan yapıya yığıt (heap) denir. Bu kütüphanede okurun aradığı kitabı bulabilmek için kütüphanedeki bütün kitapları tek tek kontrol etmek gerekir. Bu duruma tablo taraması (table scan) denir. Eğer kütüphanede birkaç yüz kitap varsa bu pek sorun değildir ama yüz binlerce kitabın bulunduğu bir kütüphanede aranılan kitabı bulabilmek çok büyük bir sorun olacaktır. Bu sorunu çözebilmek için akla gelen ilk yöntem kitapları raflara alfabetik sırada koymak olacaktır. Kitapları bu şekilde sıraya konulursa kütüphanecimiz bütün kitapları gözden geçirmeden okurun istediği kitabı daha hızlı bir şekilde bulabilir. Ateşten Gömlek adlı bir kitabı arayan okur geldiğinde, kütüphaneci hemen rafların en başına yönelir. Bu şekilde kitap tablosu üstünde kitap adları sütunu için bir Clustered Ġndeks tanımlamış oluruz. Clustered İndeks, bir tablo üzerinde sadece bir tane tanımlanabilir ve verilerin bir niteliğine göre fiziksel olarak sıralanmaları durumunu ifade etmek için kullanılır. Ancak okur bazen de kitap adını bilmeden kitap isteyebilir. Örneğin Mehmet Akif Ersoy un şiir kitaplarını istiyorum dediğinde kütüphaneci yeni bir sorunla karşılaşacak. Kütüphaneci kitapları kitap adına göre dizdiğine göre bu sorun için yeni bir çözüm bulması gerekecektir. Bu durumda kitap yazarlarından kitap adlarına geçişi sağlayacak bir liste tutmak aklına gelecektir. Şu şekilde bir liste olsun;
Yazar Adı Halide Edip Adıvar Halide Edip Adıvar Halide Edip Adıvar Mehmet Akif Ersoy Mehmet Akif Ersoy Kitap Adı Vurun Kahpeye Ateşten Gömlek Sinekli Bakkal Safahat I Safahat II Bu liste için Non-Clustered İndeks diyeceğiz. Bir yazar adı sorulduğunda kütüphaneci yazarın kitaplarının her birinin bulunduğu bölge hakkında fikir sahibidir. Nonclustered İndeks ler, bir Clustered İndeks veya Heap üstünden hızlı olarak kayıtlara erişim sağlamak üzere tanımlanır. Kütüphaneci, yazar-kitap listesinin benzerini, Konu-Kitap, ISBN-Kitap, Yayınevi- Kitap gibi diğer sütunlar için de gerektiğinde hazırlayabilir. Veritabanında bu şekilde belli sayıda (MS-SQL 2005 veritabanında 249 adet) Nonclustered İndeks yer alabilir. Bazı küçük tablolarda, tablo taraması daha hızlı sonuca ulaştırabilir. Veritabanı karzarar analizini yaparak hangi yöntem uygunsa o yöntem ile arama yapar. denir. HEAP (yığıt) : Kayıtların giriliş sırasına göre diske kaydedildiği yapıya HEAP (yığıt) CLUSTERED INDEKS: Clustered İndeks te tabloda yer alan kayıtlar fiziksel olarak indeks le tanımlı olan sütuna göre dizilirler. Bir tablo üzerinde en fazla bir tane Clustered Indeks tanımlanabilir. Genellikle, clustered indeks için tek satır döndürmeyen sütunlar tercih etmek yararlı olacaktır. Çünkü clustered indeks özellikle aralık sorguları için yüksek performans sağlar. Örneğin ürün tablosunda ürün adı bu iş için uygundur. Ama öte yandan mağazamızda marklalar üzerinden bir gezinti kullanılıyorsa markakod sütununu clustered indeks yapmak daha akıllıca olur. (primary key constraint unique constraint unique uniquefier (tekilleştirici) Tablo üstünde clustered indeksin idğer indekslerden önce oluşturulmasında fayda vardır. Çünkü diğer indekslerin tamamında bu indeksin oluşturduğu tekil değer kullanılır. Clustered Indeks tanımlarken; Sık sorgulanan sütunlar En çok hızlanması gereken sorgular göz önüne alınarak tanımlanması gerekmektedir. WHERE kısmında sıkça geçen sütunlar, JOIN edilecek sütunlar, BETWEEN ile aralık taraması yapılan sütunlar clustered indeks için tercih edilmesi gereken sütunlardır.
Boyutu küçük sütunlar Çünkü bu sütuna ait bilgiler hem clustered hem de buna bağlı olacak nonclustered indeksler için kullanılır. Bir indeks sayfasında daha fazla indeks yer alabilmesi için indeks anahtarının küçük olması gerekmektedir. Daha az değişim gösteren sütunlar Çok sık değişen bir anahtar, indekslerin çabuk yorulmasına (dağınıklaşmasına) yol açar. Ayrıca her veri değişiminde indekslerin anahtarı değişince clustered indeks verileri ve dolayısıyla nonclustered indeks verilerinin değişmesi gerekeceğinden sık değişmeyen sütunların tercih edilmesi yaralı olur. NONCLUSTERED INDEKS: Bir sütun üzerinden veri erişimi hızlandırılmak isteniyorsa NONCLLUSTERED İNDEKS oluşturulabilir. Bir tablo üzerinde birden fazla nonclustered indeks olabilir. Kendisi doğrudan veriye erişemez. Heap üstünden veya Clustered İndeks üzerinden verilere erişebilir. Dolayısıyla performansı clustered indeks lerden daha düşüktür. Nonclustered İndeks tanımlarken; Performans Kazanımı ve Tamirat Bedeli dengesi Tanımladığınız her indeks, bir taraftan veri okuma erişim süresini kısaltırken, diğer taraftan veri ekleme, silme ve güncelleme esnasında veritabanını yoracaktır. Bu nedenle çok fazla veri okuyan, az veri eklenen bir sistem üzerinde çalışmıyorsanız gereksiz indeks tanımlamalarından kaçının. Arama argümanları Clustered indeks dahilinde indeksleyemediğimiz WHERE ve JOIN gibi sorgularda kriter olan sütunları nonclustered indeks olarak tanımlamak, performansı arttıracaktır. Nonclustered indeksler özellikle tek satır veya birkaç satırdan oluşan sonuçlar alan sorguları hızlandırmak için iyi bir yoldur. Yeterli Seçicilik İndekslenecek sütunun çok farklı değerler alması faydalı olacaktır. Mesela cinsiyet sütununa sadece Kadın ve Erkek değerleri girilecek ise bu sütunu indekslemek bize bir fayda sağlamayacaktır. Yabancı Anahtarlar Tablolarda yer alan yabancı anahtarlar JOIN işlemlerinin nerelerden olacağı konusunda çok güçlü ipucudurlar. Özellikle çok satırlı tablolarınızı bağlayan yabancı anahtarlarınızı mutlaka nonclustred indeks ile indeksleyin.
Sorgu Kapsama Tamamı hızlanacak sorgular için kapsamlı indeksler tanımlanabilir. SELECT faturakod, urunkod, adet FROM SiparisDetay WHERE FaturaKod = 1 AND urunkod = 2627 AND adet = 1 Şeklinde bir sorguyu ele alalım. Tablo üzerinde (faturakod, urunkod) sütunlarını içeren bir indeks tanımlandığında sorgu adet sütununu içerdiği için clustered indeks kullanılmaya devam edecektir. Ancak (faturakod, urunkod, adet) şeklinde bir indeks tanımlandığında sorgunun hızı artacaktır. Sonuç olarak, bir tablo için şu dört durumdan biri geçerlidir; 1 Tablo heap tir. Yani üstünde fiziksel olarak sıralayıcı kural tanımlanmamıştır. Kayıtlar giriliş sırası ile tutulmaktadır. 2 Tablo üstünde bir Clustered İndeks tanımlıdır. Bir sütun veya bazen birden fazla sütunun birleşimi, verilerin sıralanmasında kullanılmıştır. 3 Tablo üstünde nonclustered indeks tanımlanmıştır ama clustered indeks bulunmadığı için bu indeks heap yapısı üstünden çalışmaktadır. 4 - Tablo üstünde nonclustered indeks tanımlanmıştır ve clustered indeks üzerinden çalışmaktadır. Veritabanı Yönetim Sistemleri Ġndeksleri Ne Zaman Kullanır? 1. Noktasal sorguları hızlandırmak için: WHERE cümleciğinden sonra uygun indeks bulunursa tabloyu taramak yerine indeks kullanılır. SELECT * FROM urun WHERE urunkod = 532 Örneğin yukarıdaki cümlede urunkod sütunu clustered indeks olarak tanımlı ise sonucu kısa bir sürede getirecektir. 2. Aralık tarayan sorguları hızlandırmak için: Değerleri bilinen bir aralıkta olan sorguları getirirken indekslerden yararlanılabilir. (BETWEEN, LIKE gibi) SELECT * FROM urun WHERE adi LIKE Pan% Örneğin yukarıdaki cümlede adi sütunu indekslenmiş ise veritabanı indeks yardımı ile sonucu kısa bir sürede getirecektir.
3. JOIN işlemlerinde PRIMARY KEY-FOREIGN KEY (birincil anahtar-yabancı anahtar) eşleşmesi varsa indekslerden yararlanılır. (Nested Join) 4. JOIN işlemlerinde birleşecek sütunlar üzerinde indeks oluşturulmuş ise bu indekslerden yararlanabilir. (Merge Join) İndeks bulunmazsa veya Hash Join in daha verimli olduğu düşünülürse Hash Join kullanılır. 5. Veritabanı, PRIMARY KEY veya UNIQUE olarak tanımlanan sütunlar için arka planda unique indeks ler kullanır. 6. ORDER BY kullanıldığında verileri belli bir sırada getirmek için indeks kullanabilir. SQL Server Ġndeks Türleri Unique Index İndeks teki verilerin tekrarlayamaması amacıyla kullanabiliriz. Karma (composite) indeks Birden fazla sütunu kapsayan indeksler. Kapsam (covering) indeksler Bir sorgunun WHERE kısmında seçilen sütunları birlikte tek bir indeks olarak tanımlanmasına Covering Indeks denir. Covering İndeks genellikle çok I/O işlemi gerektirir ama sorgunun çok hızlı sonuçlanmasını sağlar. Ancak covering indeks tanımlarken indeksler arası bölge kavramına (clustered indeks içerisindeki sütunu tekrar indekse dahil etmek gerekmez) ve sorgulanan sütunlar ile indekslenen sütunların sırasının aynı olmasına dikkat ederek tanımlanması gerekir. Parçalı Ġndeksler Farklı fiziksel dosya gruplarına dağıtılmış indekslere verilen addır. Paralel I/O performansını arttırır. XML Ġndeksler XML sütunlar üzerinde de sorguların hızlanmasını sağlamak üzere indeks tanımlamamızı sağlar. Full-Text Ġndeksler Metin ifadelerinin hızlı sorgulanmaları amacıyla tercih edilirler. Yapıları diğer indeksle aynı olmasına rağmen birçok yönü ile diğer indekslerden ayrılır. Full-text indeksler sadece char, nchar, varchar, nvarchar, varbinary, image, ve XML türünden veri içeren sütunlar üzerinde ve bir tablo için sadece bir tane tanımlanabilirler.
FILLFACTOR ve PAD_INDEX parametrelerine karar vermek Kayıtlar eklenip silindikçe, indeks sayfalarının doluluk oranı değişecektir. Doluluk oranının düşmesi okuma işlemlerinin yavaşlamasına neden olur. Bu durum, OLAP için dezavantajlı iken OLTP için avantajlı olabilir. Öte yandan çok dolu sayfalar da yazma ve güncelleme açısından sıkıntı doğuracaktır. Bu durum da OLTP için dezavantajlı iken OLAP için avantajlı olabilir. Dolayısıyla bir OLTP sistemde, sürekli olarak INSERT, UPDATE ve DELETE işlemleri olduğundan, indeks sayfalarında boş alanlar bırakarak gitmek daha akıllıca olur. OLAN sistemler için ise indeks sayfalarının daha dolu olması tercih edilir. Bu işlemler için FILLFACTOR ve PAD_INDEX parametreleri kullanılır. FILLFACTOR uç seviye sayfaların ne kadar doluluk oranında olacağını belirtir. PAD_INDEX ise bu oranın uç sayfalar dışındaki sayfalarda da geçerli olup olmayacağını ifade etmek için kullanılır. PAD_INDEX kullanılmazsa ara seviye sayfalar için en az 2 indeks sığacak kadar olmak üzere SQL server tarafından uygun bulunan miktarda boş yer bırakılır. FILLFACTOR Yüzde Oranı Uç Seviye Sayfalar Doluluk Oranı Ara Seviye Sayfalar (PAD_INDEX yok) Ara Seviye Sayfalar (PAD_INDEX) n (1-99) % n dolu 2 indekslik boş % n dolu OLTP 100 % 100 dolu 2 indekslik boş % 100 dolu OLAP Kullanım Yerleri Tablo 1. FILLFACTOR ve PAD_INDEX parametrelerinin indeks sayfalarındaki doluluk oranına etkisi ĠNDEKS OLUġTURMAK İndeks oluşturmak için kullanılan SQL ifadesinin en temel kullanım şekli aşağıda verilmiştir. CREATE [UNIQUE] indeks-tipi INDEX indeks-ismi ON tablo-ismi ( sütun-ismi ) İndeks-tipi : CLUSTERED, NONCLUSTERED Örnek : Personel tablosunu sicil sütununa Clustered İndeks tanımlayalım. CREATE CLUSTERED INDEX persicil ON personel ( sicilno )
Örnek : Personel tablosunun adi sütununa NonClustered İndeks tanımlayalım. CREATE INDEX peradi ON personel ( adi ) UNIQUE INDEKS Bir unique indeks, indeks olarak kullanılan sütun içerisinde benzer iki veya daha fazla satıra ve NULL değere izin vermez. Not : Primary Key Constraint, kullanıcı bir seçenek belirtmezse SQL Server tarafından Clustred Unique Indeks olarak tanımlanır. Unique Constraint ise non-clustered unique indeks olarak tanımlanır. Örnek : Kitap tablosunun ISBN sütununa Unique (tekil) olarak NonClustered İndeks tanımlayalım. CREATE UNIQUE INDEX kitap_isbn ON kitap ( ISBN ) KARMA ĠNDEKS (Birden fazla sütun üzerinde indeks) İki veya daha fazla sütun üzerinde arama işleminin performansını arttırmak için karma indeksler kullanılabilir. CREATE INDEX peradi ON personel ( adi, soyadi )
INDEKS SĠLME Var olan indeksi silmek için DROP INDEX ifadesi kullanılır. Veritabanından indeks silindiği zaman kapladığı alan da geri iade edilecektir. DROP INDEX peradi ON personel FĠLLFACTOR ve PAD_INDEX parametrelerini ayarlamak CREATE [UNIQUE] indeks-tipi INDEX indeks-ismi ON tablo-ismi ( sütun-ismi ) WITH (PAD_INDEX= ON OFF, FILLFACTOR = yüzde_oranı ) Örnek: tblsiparisdetay tablosu üzerinde, %80 doluluk oranında bir indeks tanımlayalım ve bu indeksin ara seviyelerde de bu şekilde boşluk bırakmasını sağlayalım. Çünkü sistemimizin sürekli olarak sipariş almasını bekliyoruz. CREATE CLUSTERED INDEX cl_siparisdetay ON tblsiparisdetay ( faturakod ) WITH (PAD_INDEX = ON, FILLFACTOR = 80)
Ġndeksleri Yeniden Derlemek Bir indeksi silip yenisini oluşturmak suretiyle kapladığı alanı azaltmak ve iç yapısını (uç ve ara seviye sayfalar) yeniden inşa etmek amacıyla kullanılır. ALTER INDEX ALL ON tablo_ismi REBUILD ( seçenekler ) Örnek: ALTER INDEX ALL ON tbl_urun REBUILD WITH (FILLFACTOR=80) Ġndeksleri Yeniden Düzenlemek İndeks tanımında yer alan FILLFACTOR değerine eşit olarak uç seviye indeks sayfalarını yeniden yapılandırır. ALTER INDEX cv_tblurun ON tblurun REORGANIZE