공부

인덱스 수직적 탐색

정렬된 인덱스 레코드 중 조건을 만족하는 첫 번째 레코드를 찾는 과정이다. 즉, 인덱스 스캔 시작점을 찾는 과정이다.

인덱스 수직적 탐색은 루트(Root) 블록에서부터 시작한다. 루트를 포함해 브랜치(Branch) 블록에 저장된 각 인덱스 레코드는 하위 블록에 대한 주소값을 갖는다. 루트에서 시작하여 리프(Leaf) 블록까지 수직적 탐색이 가능한 이유다.

수직적 탐색 과정에 찾고자 하는 값보다 크거나 같은 값을 만나면, 바로 직전 레코드가 가리키는 하위 블록으로 이동한다.

여기서 중요한 것은 수직적 탐색은 조건을 만족하는 레코드를 찾는 과정이 아니라 조건을 만족하는 첫 번째 레코드를 찾는 과정임을 반드시 기억해야 한다.

인덱스 수평적 탐색 

수직적 탐색을 통해 스캔 시작점을 찾았다면, 찾고자 하는 데이터가 더 안 나타날 때까지 인덱스 리프 블록을 수평적으로 스캔한다. 인덱스에서 본격적으로 데이터를 찾는 과정이다. 인덱스 리프 블록끼리는 서로 앞뒤 블록에 대한 주소값을 갖는다. 즉, 양방향 연결 리스트(double linked list) 구조다. 좌에서 우로, 또는 우에서 좌로 수평적 탐색이 가능한 이유다.

인덱스를 수평적으로 탐색하는 이유는 첫째, 조건절을 만족하는 데이터를 모두 찾기 위해서고 둘째, ROWID를 얻기 위해서다. 필요한 컬럼을 인덱스가 모두 갖고 있어 인덱스만 스캔하고 끝나는 경우도 있지만, 일반적으로 인덱스를 스캔하고서 테이블도 액세스 한다. 이때 ROWID가 필요하다.

인덱스는 WHERE 절에 자주 등장하는 컬럼에 지정하거나, ORDER BY에 자주 사용되는 컬럼에 사용해주면 좋다.

선택도가 낮은 컬럼을 앞쪽에 두고 결합인덱스를 생성해야 검사 횟수를 줄일 수  있어 성능에 유리하다.

데이터베이스 테이블에서 데이터를 찾는 방법은 무엇이 있을까?

• 테이블 전체를 스캔한다.
• 인덱스를 이용한다.

위 두 가지 방법이 있다. 

테이블 전체 스캔과 관련해서는 튜닝 요소가 많지 않지만, 인덱스와 관련해서는 튜닝 요소가 매우 많고 기법도 다양하여 SQL을 공부할때 가장 먼저 다루어야 한다.

인덱스 튜닝의 두 가지 핵심요소

인덱스는 큰 테이블에서 소량 데이터를 검색할때 사용한다. 여러 가지 방법이 있지만, 핵심요소는 크게 두 가지로 나뉜다. 

첫 번째는 인덱스 스캔 과정에서 발생하는 비효율을 줄이는 것이다. 즉, 인덱스 스캔 효율화 튜닝이다.

인덱스 튜닝의 두 번째 핵심요소는 테이블 엑세스 횟수를 줄이는 것이다. 인덱스 스캔 후 테이블 레코드를 액세스할 때 랜덤 I/O 방식을 사용하므로 이를 랜덤 액세스 최소화 튜닝이라고 한다.                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

인덱스 스캔 효율화 튜닝과 랜덤 액세스 튜닝 둘 다 중요하지만, 더 중요한 하나를 고른다면 랜덤 액세스 최소화 튜닝이다. 성능에 미치는 여향이 더 크기 때문이다.

SQL 튜닝은 랜덤 I/O와의 전쟁

데이터베이스 성능이 느린 이유는 디스크 I/O 때문이다. 읽어야 할 데이터량이 많고, 그 과정에서 디스크 I/O가 많이 발생할 때 느리다.

인덱스의 구조에 대해서 알아보자

인덱스 구조

인덱스는 대용량 테이블에서 필요한 데이터만 빠르게 효율적으로 액세스하기 위해 사용하는 오브젝트다. 모든 책 뒤쪽에 있는 색인과 같은 역할을 한다.

데이터베이스에서 인덱스 없이 데이터를 검색하려면, 테이블을 처음부터 끝까지 모두 읽어야 한다. 반면, 인덱스를 이용하면 일부만 읽고 멈출 수 있다. 즉, 범위 스캔(Range Scan이 가능하다. 범위 스캔이 가능한 이유는 인덱스가 정렬돼 있기 때문이다.

DBMS는 일반적으로 B*Tree 인덱스를 사용한다. 

나무(Tree)를 거꾸로 뒤집은 모양이여서 뿌리(Root)가 위쪽에 있고, 가지(Branch)를 거쳐 맨 아래에 잎사귀(Leaf)가 있다.

인덱스의 탐색 과정은 수직적 탐색과 수평적 탐색으로 나눌 수 있다.

• 수직적 탐색 : 인덱스 스캔 시작지점을 찾는 과정
• 수평적 탐색 : 데이터를 찾는 과정

자바스크립트 객체는 다음과 같이 크게 3개의 객체로 분류할 수 있다.

• 표준 빌트인 객체(standard built-in objects/native objects/global objects) : 표준 빌트인 객체는 ECMAScript 사양에 정의된 객체를 말하며, 애플리케이션 전역의 공통 기능을 제공한다. 실행 환경과 관계없이 언제나 사용할 수 있다. 또 전역 객체의 프로퍼티로서 제공된다. 따라서 별도의 선언 없이 전역 변수처럼 언제나 참조할 수 있다.
• 호스트 객체 (host objects) : 호스트 객체는 ECMAScript 사양에 정의되어 있지 않지만 자바스크립트 실행 환경에서 추가로 제공하는 객체를 말한다. 
• 사용자 정의 객체(user-defined objects) : 사용자 정의 객체는 표준 빌트인 객체와 호스트 객체처럼 기본 제공되는 객체가 아닌 사용자가 직접 정의한 객체를 말한다.

표준 빌트인 객체

자바스크립트는 40여 개의 표준 빌트인 객체를 제공한다.

// String 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const strOjb = new String('Lee'); // String {"Lee"}
console.log(typeof strObj); // object

// Number 생성자 함수에 의한 String 객체 생성
const numOjb = new Number(123); // Number {123}
console.log(typeof numObj); // object

// RegExp 생성자 함수에 의한 RegExp 객체(정규 표현식) 생성
const regExp = new RegExp(/ab+c/i); // /ab+c/i
console.log(typeof regExp); // object