Introducción a los índices

Ya te has topado con los índices antes. Hoy vamos a profundizar bien en ellos para que entiendas todos los matices de cómo funcionan. Los índices son una pasada, pueden acelerar tus consultas cientos o incluso miles de veces. Te van a gustar. Pero, ¿qué son los índices?

Imagina que buscas un libro concreto en una biblioteca enorme. Sin ningún orden, esa tarea te llevaría una eternidad. Para acelerar el proceso, los libros suelen estar ordenados alfabéticamente o por categorías. Un índice en una base de datos funciona de manera parecida.

Formalmente, un índice es una estructura de datos especial y adicional creada para buscar filas en una tabla rápidamente. Reduce la cantidad de datos que tienes que mirar para encontrar la info que necesitas.

En cierto modo, los índices son como el índice de una enciclopedia, si imaginas el libro como una tabla.
En vez de leer toda la enciclopedia de principio a fin, usas el índice para ir directo a la página que buscas.

Imagina que la tabla employees tiene 100 mil empleados. Si buscas a alguien con el apellido "Min", sin índice tendrías que mirar cada registro de la tabla (lo cual es lento). Con un índice, la búsqueda será mucho más rápida porque Postgres sabrá dónde buscar.

¿Cómo funcionan los índices?

Para entender cómo los índices aceleran las consultas, tienes que saber qué hacen detrás del telón. Un índice se crea a partir de una o varias columnas de la tabla y organiza los datos en una estructura fácil de buscar.

Los índices en PostgreSQL suelen usar la estructura de datos B-Tree (árbol balanceado). Así es como funciona:

1. Se crea el índice: los datos de las columnas sobre las que se crea el índice se organizan en un árbol.
2. Durante la búsqueda: PostgreSQL usa el índice para encontrar rápidamente las filas que necesitas, en vez de escanear toda la tabla.
3. Estructura del árbol: el árbol está ordenado, lo que permite saltar rápido de un registro a otro (algoritmo de búsqueda binaria).

Ejemplo: imagina que tienes una tabla con 1 millón de filas. Sin índice, tienes que revisar un millón de registros. Con índice, PostgreSQL puede reducir la búsqueda a unas pocas docenas.

¿Cuándo usar índices?

Los índices aumentan mucho la velocidad de las operaciones de lectura, como búsqueda, filtrado, ordenación. Pero esto tiene un precio: las operaciones de escritura (INSERT, UPDATE, DELETE) se vuelven más lentas porque hay que actualizar el índice cuando cambian los datos.

Escenarios donde los índices son imprescindibles

Consultas de búsqueda frecuentes: Cuando buscas filas por valores concretos a menudo, por ejemplo:

SELECT * FROM employees WHERE last_name = 'Min';

Filtrado de datos: Cuando usas condiciones en WHERE o HAVING:

SELECT * FROM employees WHERE salary > 50000;

Ordenación de datos: Cuando usas ORDER BY:

SELECT * FROM employees ORDER BY hire_date DESC;

Unión de tablas (JOIN): Si sueles unir tablas basándote en columnas concretas.

*Cuándo *NO deberías usar índices

• Si la tabla es muy pequeña (digamos, 10-50 filas), el índice no te va a dar una mejora notable.
• Si la columna sobre la que creas el índice casi nunca se usa en consultas.
• Si los datos de la columna tienen muy pocos valores únicos (por ejemplo, el campo gender, que solo tiene 2-3 valores posibles).

Ejemplo: crear un índice en el campo status con solo dos valores posibles — "activo" y "inactivo" — no tiene sentido.

Impacto de los índices en el rendimiento

Como ya habrás notado, los índices aceleran las consultas de lectura, pero pueden ralentizar las operaciones de escritura. Esto es porque al añadir, actualizar o borrar filas, PostgreSQL tiene que actualizar la info en el índice.

Equilibrio entre uso de índices y rendimiento

• En tablas que cambian mucho, ten cuidado con la cantidad de índices.
• En tablas donde la carga principal es de lectura, los índices son imprescindibles.

Ventajas de los índices en la vida real

En la práctica, los índices se usan mucho para:

1. Optimizar aplicaciones web: acelerar el tiempo de carga de páginas gracias a consultas SQL rápidas.
2. Trabajar con tablas grandes: sin índices, las consultas a tablas con millones de filas pueden tardar minutos.
3. Escalabilidad: los índices permiten manejar grandes volúmenes de datos de forma eficiente.

Por ejemplo, una tienda online con una base de datos de productos y pedidos no puede funcionar sin índices, si no, los clientes tendrían que esperar años para que carguen las páginas.