INDEX 개념 잡기

본 문서는 StartUP Tuning(for MySQL) 강의의 일부를 책의 서술 형태로 정리한 문서입니다.

 

지난 글에서는 SQL 성능 문제를 인덱스로 해결했습니다. ( https://sweetquant.tistory.com/555 )

인덱스를 마스터하기 위해서는 많은 시간과 노력이 필요합니다. 인덱스를 본격적으로 공부하기에 앞서 인덱스의 개념에 대해 간단히 알아볼 필요가 있습니다.

"데이터를 정렬해 라벨링하고, 라벨을 참고해 원하는 데이터를 빠르게 찾는다"
이것이 바로 인덱스의 개념입니다.

 

INDEX 개념잡기

DBMS: MySQL 8.0.35

SQL에 성능 문제를 해결하기 위해서 가장 먼저 할 일은 실행계획을 확인하는 것입니다.

실행계획을 통해 Table scan과 같은 테이블 전체를 검색하는 작업을 발견하면, 인덱스(INDEX)를 생성해 테이블 전체 검색이 아닌 인덱스를 이용한 데이터 검색으로 SQL이 처리되도록 유도할 수 있습니다.

그러나, 이러한 단순한 사실만 알고 인덱스를 적용해서는 SQL 성능 개선을 제대로 할 수 없습니다.

실제로 인덱스를 만들어도 성능 개선 효과가 없거나 오히려 역효과가 나는 경우도 있습니다.

인덱스를 통한 성능 개선 효과가 있는지 판단하기 위해서는 인덱스의 개념과 물리적인 구조도 이해하고 있어야 합니다.

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[Tip]
느린 SQL의 성능 개선 방법에는 인덱스만 있는 것은 아닙니다. 인덱스는 다양한 성능 개선 방법을 익히기 위한 시작점일 뿐입니다.

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우리는 가장 먼저 인덱스의 개념을 이해할 필요가 있습니다. 회사에 아래 그림 좌측과 같이 12개의 거래처가 있다고 가정해봅시다. 12개의 거래처 관련된 문서를 거래처 서류함에 보관하려고 합니다.

 
회사의 팀장이 ‘나엉망’ 직원에게 거래처 서류를 정리하라고 지시했습니다.

‘나엉망’ 직원은 빨리 정리하고 쉬기 위해서 무작위로 서류를 세 개씩 나누어서 서류함의 네 개 서랍에 나누어 넣었습니다. 무작위로 서류를 서랍에 넣었으므로 결과적으로 필요한 서류가 어느 서랍에 있는지는 알 수가 없게 되었습니다. 다시 말해, Airbnb 서류가 어느 서랍에 있을지는 알 수 없습니다. Airbnb 서류를 찾기 위해서는 서류함의 서랍을 하나씩 열어봐야 합니다. 운이 좋으면 첫 번째 서랍에서 찾을 수도 있고, 운이 나쁘면 네 번째 서랍에서 서류를 발견하게 될 것입니다. 다른 거래처의 서류도 마찬가지입니다. 그날의 운에 따라 서류를 빨리 찾거나 늦게 찾거나 하는 것이죠.

이러한 상황을 알게 팀장은 이번에는 ‘나깔끔’ 직원을 불러 서류를 다시 정리하라고 지시했습니다.

‘나깔끔’직원은 모든 서류를 꺼낸 후에 알파벳 순으로 정렬을 한 후에, 알파벳 순서대로 거래처를 세 개씩 나누고 서랍에 차례대로 넣었습니다. 그리고 서랍 앞에는 어떤 알파벳으로 시작하는 거래처 서류가 있는지 알아 볼 수 있도록 라벨링을 했습니다. 다음 그림과 같이 말이죠.

 

 

이와 같이 정리를 해 놓으니, 서랍을 한 번만 열면 원하는 서류를 찾을 수 있습니다. Airbnb는 (A)로 시작하므로 1번 서랍을 열면 바로 찾을 수 있습니다. Samsung 서류는 (N)과 (T) 사이에 있으므로 3번 서랍을 열만 바로 찾을 수 있습니다.
이처럼 데이터를 정렬하고 라벨링을 해서, 원하는 데이터를 빠르게 찾을 수 있도록 도움 주는 객체가 바로 인덱스입니다.

 

인덱스는 일반적으로 삼각형 모양으로 표현합니다. 서류함을 삼각형의 위쪽 꼭지점으로, 서랍 안에 들어가 있는 서류들을 삼각형의 밑면으로 표현할 수 있습니다. 아래 그림과 같이 말이죠.

 

인덱스는 실제 B Tree 자료 구조로 구현되어 있으며 B Tree에서의 데이터 검색을 효과적으로 설명하기 위해 이와 같은 이와 같은 삼각형 모양을 자주 사용하게 됩니다.

인덱스의 개념을 간단히 살펴봤습니다. 인덱스를 제대로 사용하기 위한 첫 단추를 잠근 것입니다. 인덱스를 마스터하기 위해서는 앞으로 인덱스의 구조도 알아야 하며, SQL에 따라 인덱스 탐색이 어떻게 되는지, 그리고 인덱스의 종류도 공부해야 합니다.
인덱스 개념만 공부한 채로 섣부르게 인덱스를 만들게 되면 큰 문제를 겪을 수 있습니다.

SQL 경력이 20년이 넘는 저 역시도 여전히 인덱스를 만드는 일은 항상 걱정이 앞서는 일이기도 합니다.

인덱스는 어떤 SQL의 성능에는 도움이 되기도 하지만, 어떤 SQL의 성능에는 악영향을 줄 수도 있기 때문입니다.

항상 인덱스 추가, 변경은 긴장되는 일이랍니다.

시간을 가지고 인덱스와 SQL의 성능에 대해 더 공부해보신후 인덱스 적용을 고민해보시기 바랍니다.

 

 

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20240429_StartUPTuning_인덱스개념.pdf

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