ما هو الفهرس (Index) في SQL؟ متى يجب عليك استخدامه ومتى لا يجب؟

Question

Accepted Answer

**الفهرس** (index) هو بنية بيانات (عادة ما تكون **B-tree**) تسمح لقاعدة البيانات بإيجاد الصفوف بسرعة **دون فحص الجدول بأكمله** — مثل فهرس الكتاب. يسرع بشكل كبير عمليات البحث والتصفية والربط والترتيب على العمود(الأعمدة) المفهرسة، على حساب تخزين إضافي وكتابة أبطأ.

## كيف يساعد الفهرس

```sql
-- without an index on email, this scans EVERY row (slow on a big table) — O(n)
SELECT * FROM users WHERE email = 'ann@x.com';

-- create an index → the database can find the row directly — O(log n)
CREATE INDEX idx_users_email ON users(email);
-- now the same query uses the index → dramatically faster
```

بدون فهرس، تقوم قاعدة البيانات بـ **فحص الجدول بالكامل** (فحص كل صف). مع فهرس، تتنقل عبر B-tree للعثور على الصفوف المطابقة في وقت لوغاريتمي — الفرق بين فحص ملايين الصفوف وحفنة من عمليات البحث.

## متى يجب استخدام الفهارس

```text
✓ Columns in WHERE clauses (frequently filtered)
✓ Columns used in JOINs (foreign keys especially)
✓ Columns in ORDER BY (sorting can use the index)
✓ Columns with high SELECTIVITY (many distinct values — email, id)
✓ Primary keys (auto-indexed) and unique constraints
```

## متى لا يجب استخدام الفهارس (المقايضات)

```text
✗ Columns rarely queried — wasted storage and write overhead
✗ Small tables — a full scan is already fast; an index adds no benefit
✗ Low-selectivity columns (e.g. a boolean with 2 values) — index barely helps
✗ Write-heavy columns — EVERY INSERT/UPDATE/DELETE must also update the indexes
  → too many indexes SLOW DOWN writes significantly
```

الفهارس ليست مجانية: فهي **تستهلك مساحة تخزين** و**تبطئ عمليات الكتابة** (كل تعديل يجب أن يحدث الفهارس). الإفراط في الفهرسة يضر بأداء الكتابة.

## الفهارس المركبة وأنواع الفهارس الأخرى

```sql
CREATE INDEX idx_users_country_name ON users(country, name);   -- COMPOSITE (multi-column)
-- helps WHERE country = ? AND name = ?, and WHERE country = ? (leftmost prefix)
-- but NOT WHERE name = ? alone (order matters!)

CREATE UNIQUE INDEX ...      -- enforces uniqueness
-- also: partial indexes, covering indexes, GIN/GiST (Postgres) for special data
```

## لماذا هذا مهم

الفهارس هي أحد أهم المواضيع في أداء قاعدة البيانات — فهي الأداة الأساسية لجعل الاستعلامات سريعة، والفهم الجيد لمتى وكيفية استخدامها هو معرفة أساسية لأي شخص يعمل مع قواعد البيانات بحجم كبير.

القيمة الأساسية درامية: بدون فهارس، الاستعلامات التي تصفي أو تربط أو ترتب على عمود تتطلب **فحص الجدول بالكامل** (فحص كل صف — بطء كارثي مع نمو البيانات)، بينما تحول الفهارس هذه إلى عمليات بحث سريعة لوغاريتمية — غالباً ما يكون الفرق بين استعلام يأخذ ميلي ثانية مقابل ثوان أو دقائق.

فهم **متى يجب الفهرسة** (أعمدة WHERE المفلترة بشكل متكرر، أعمدة JOIN/المفاتيح الأجنبية، أعمدة ORDER BY، الأعمدة عالية الانتقائية) أمر أساسي لأداء الاستعلام.

من المهم بنفس القدر فهم **المقايضات ومتى لا يجب الفهرسة**: الفهارس تستهلك مساحة تخزين وبشكل حاسم **تبطئ عمليات الكتابة** (كل INSERT/UPDATE/DELETE يجب أن يحدث جميع الفهارس)، لذا الإفراط في الفهرسة يضر بأداء الكتابة، والفهارس تضيف قيمة قليلة على الجداول الصغيرة أو الأعمدة منخفضة الانتقائية.

هذا التوازن — فهرسة ما يتم الاستعلام عنه مع عدم الإفراط في الفهرسة — هي مهارة رئيسية.

المعرفة حول **الفهارس المركبة** (متعددة الأعمدة، حيث ترتيب الأعمدة مهم للاستعلامات التي تساعدها) تكمل المعرفة العملية بالفهرسة.

بما أن أداء الاستعلام حرجة للتطبيقات الحقيقية، وبما أن الفهرسة الصحيحة (الفهارس الصحيحة على الأعمدة الصحيحة، موازنة سرعة القراءة مقابل تكلفة الكتابة والتخزين) هي الأكثر تأثيراً في تحسين قاعدة البيانات، فإن إتقان الفهارس — كيف تعمل، متى يجب استخدامها، مقايضات الكتابة/التخزين، والفهارس المركبة — هي معرفة أساسية وذات قيمة عالية لقواعد البيانات الفعالة وواحدة من أهم وأكثر المواضيع المختبرة في قواعد البيانات.