我們通過乙個簡單的例子來開始教程，解釋為什麼我們需要資料庫索引。假設我們有乙個資料庫表 employee， 這個表有三個字段（列）分別是 employee_name、employee_age 和employee_address。假設表employee 有上千行資料。
現在假設我們要從這個表中查詢出所有名字是『jesus』的雇員資訊。我們決定使用下面的查詢語句：
select * from employee
where employee_name = 'jesus'
你可能會想為如此簡單的事情做全表掃瞄效率欠佳-資料庫是不是應該更聰明一點呢？這就像用人眼從頭到尾瀏覽整張表-很慢也不優雅。但是，你可以能根據文章標題已經猜到，這就是索引派上用場的時候。使用索引的全部意義就是通過減少一張表中需要查詢的記錄/行的數目來加快搜尋的速度。
索引是儲存一張表中乙個特定列的值的資料結構（最常見的是b-tree）。索引是在表的列上建立。所以，要記住的關鍵點是索引包含乙個表中列的值，並且這些值儲存在乙個資料結構中。請記住記住這一點：索引是一種資料結構 。
b-tree是最常用的用於索引的資料結構。因為它們是時間複雜度低， 查詢、刪除、插入操作都可以可以在對數時間內完成。另外乙個重要原因儲存在b-tree中的資料是有序的。通常由資料庫管理系統（rdbms）決定索引應該用哪些資料結構。但是，在某些情況下，你在建立索引時可以指定索引要使用的資料結構。
雜湊表是另外一種你可能看到用作索引的資料結構-這些索引通常被稱為雜湊索引。使用雜湊索引的原因是，在尋找值時雜湊表效率極高。所以，如果使用雜湊索引，對於比較字串是否相等的查詢能夠極快的檢索出相應的值。例如之前我們討論過的這個查詢(select * from employee where employee_name = 『jesus』) 就可以受益於建立在employee_name 列上的雜湊索引。雜湊索引的工作方式是將列的值通過hash演算法計算出hash值，將其作為索引的鍵值（key），和鍵值相對應實際的值（value）是指向該表中相應行的指標。因為雜湊表基本上可以看作是關聯陣列，乙個典型的資料項就像「jesus => 0x28939″，而0x28939是對記憶體中表中包含jesus這一行的引用。在雜湊索引的中查詢乙個像「jesus」這樣的值，並得到對應行的在記憶體中的引用，明顯要比掃瞄全表獲得值為「jesus」的行的方式快很多。
雜湊表是無序的資料結構，對於很多態別的查詢語句雜湊索引都無能為力。舉例來說，假如你想要找出所有小於40歲的員工。你怎麼使用使用雜湊索引進行查詢？這不可行，因為雜湊表只適合查詢鍵值對-也就是說查詢相等的查詢（例：where name = 『jesus』）。雜湊表的鍵值對映也暗示其鍵的儲存是無序的。這就是為什麼雜湊索引通常不是資料庫索引預設的資料結構-因為若將其作為索引的資料結構，並沒有b-tree那麼靈活。
因為索引基本上是用來儲存列值的資料結構，這使查詢這些列值更加快速。如果索引使用最常用的資料結構-b-tree-那麼其中的資料是有序的。有序的列值可以極大的提公升效能。下面解釋原因。
假設我們在 employee_name這一列上建立乙個b-tree索引。這意味著當我們用之前的sql查詢姓名是『jesus』的雇員時，不需要再掃瞄全表。而是用索引查詢去查詢名字為『jesus』的雇員，因為索引已經按照按字母順序排序。索引已經排序意味著查詢乙個名字會快很多，因為名字首字母為『j』的員工都是排列在一起的。另外重要的一點是，索引同時儲存了表中相應行的指標以獲取其他列的資料。
你現在已經知道資料庫索引是建立在表的某列上的，並且儲存了這一列的所有值。但是，需要理解的重點是資料庫索引並不儲存這個表中其他列（字段）的值。舉例來說，如果我們在employee_name列建立索引，那麼列employee_age和employee_address上的值並不會儲存在這個索引當中。如果我們確實把其他所有欄位也儲存在個這個索引中，那就成了拷貝一整張表做為索引-這樣會占用太大的空間而且會十分低效。
如果我們在索引裡找到某一條記錄作為索引的列的值，如何才能找到這一條記錄的其它值呢？這是很簡單 - 資料庫索引同時儲存了指向表中的相應行的指標。指標是指一塊記憶體區域， 該記憶體區域記錄的是對硬碟上記錄的相應行的資料的引用。因此，索引中除了儲存列的值，還儲存著乙個指向列值在行資料的引用。也就是說，索引中的employee_name這列的某個值（或者節點）可以描述為 (「jesus」, 0x82829)， 0x82829 就是包含 「jesus」那行資料在硬碟上的位址。如果沒有這個引用，你就只能訪問到乙個單獨的值（「jesus」），而這樣沒有意義，因為你不能獲取這一行記錄的employee的其他值-例如位址（address）和年齡（age）。
當這個sql （select * from employee where employee_name = 『jesus』 ）執行時，資料庫會檢查在查詢的列上是否有索引。假設employee_name列上確實建立了索引，資料庫會接著檢查使用這個索引做查詢是否合理 - 因為有些場景下，使用索引比起全表掃瞄會更加低效。
通常來說， 你不會告訴資料庫什麼時候使用索引 - 資料庫自己決定。然而，值得注意的是在大多數資料庫中（像oracle 和 mysql）， 你實際上可以制訂你想要使用的索引。
之前的例子中，在employee_name列上建立索引的sql如下：
create
index name_index
on employee (employee_name)
create
index name_index
on employee (employee_name, employee_age)
什麼是資料庫索引，是怎麼工作的？（詳細介紹）
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