1.4 · 索引與回滾

目標： 解釋索引做什麼、何時用，以及回滾作用。

索引

索引是讓 DBMS 不必掃描整表也能快速找到行的資料結構。

無索引

SELECT * FROM Student WHERE name = 'Alice Chan';

DBMS 讀每一行比較 name —— O(N)。

name 上有索引

索引是排序的（或哈希的）。查找在 B-tree 上 O(log N)，哈希平均 O(1)。

代價

• 讀快（尤其 WHERE / JOIN / ORDER BY）。
• 寫慢 —— 每次 INSERT/UPDATE/DELETE 都要更新索引。
• 磁碟空間 —— 索引佔儲存。

何時加索引

• WHERE、JOIN、ORDER BY 常用列。
• 多個不同值（高基數）的列。
• 主鍵自動加索引。
• 小表別加（全掃更快）。

語法

CREATE INDEX idx_student_name ON Student(name);
DROP INDEX idx_student_name ON Student;

回滾

回滾撤銷一個或多個未提交的改動，把資料庫恢復到上次一致狀態。是事務的一部分。

事務模型

BEGIN TRANSACTION;
   UPDATE Account SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
   UPDATE Account SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;     -- 或 ROLLBACK;

第二個 UPDATE 中途失敗時，應用可 ROLLBACK 恢復第一個 UPDATE。

ACID 屬性

字母	屬性	含義
A	Atomicity 原子性	全部或全無
C	Consistency 一致性	資料庫總在合法狀態
I	Isolation 隔離	併發事務不互擾
D	Durability 持久	提交後能扛崩潰

常見回滾用例

• 應用程式碼檢出錯誤並調用 ROLLBACK。
• 事務中網絡中斷 —— DBMS 自動回滾。
• 操作員注意到剛跑了錯改 —— 提交前回滾。

考試式題目

題（4 分）： 解釋資料庫索引是什麼，並各給一個為表加索引的優勢與劣勢。然後描述 ROLLBACK 的目的。

參考答案：

• 索引是把一個或多個列的值映射到含有它們的行的獨立資料結構，讓 DBMS 能快速找到匹配行（典型 O(log N) 而不是 O(N)）。

• 優勢：極大加速按索引列過濾的讀（如 WHERE name = 'Alice'）。

• 劣勢：每次 INSERT/UPDATE/DELETE 都要更新索引，寫變慢且耗額外磁碟空間。

• ROLLBACK 撤銷當前事務所做的改動，把資料庫恢復到事務開始（或上次提交）時的狀態。用於事務中途出錯或操作員在 COMMIT 前察覺錯誤時，確保資料庫保持一致。

關鍵要點

• 索引 = 快查的代價是寫慢與佔盤。
• 回滾 = 事務的「撤銷」，ACID 核心。

第 1 章總結

你完成了關係概念。現在你理解每個 SQL 語句使用的詞彙。

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