第四部分：索引(Index)详解

4.1 索引概述

索引是 IndexedDB 中实现高效查询的关键机制。没有索引，你只能通过主键查找数据；有了索引，你可以根据任意属性快速定位记录。

4.1.1 为什么需要索引

想象一个包含百万条用户记录的数据库：

// 没有索引：只能遍历所有记录
function findUserByEmail(email) {
  return new Promise((resolve) => {
    const users = [];
    const cursor = store.openCursor();
 
    cursor.onsuccess = (event) => {
      const result = event.target.result;
      if (result) {
        if (result.value.email === email) {
          users.push(result.value);
        }
        result.continue();
      } else {
        resolve(users);
      }
    };
  });
}
// 时间复杂度: O(n)
 
// 有索引：直接定位
function findUserByEmailFast(email) {
  const index = store.index('emailIndex');
  return index.get(email);
}
// 时间复杂度: O(log n) 或 O(1)

4.1.2 索引的工作原理

索引本质上是一个有序的键值映射：

键(Key)：索引属性的值
值(Value)：对应的主键引用

当创建索引时，IndexedDB 会：

1. 遍历对象存储空间中的所有记录
2. 提取索引属性的值
3. 构建 B-Tree 结构（具体实现因浏览器而异）
4. 维护索引与数据的同步

4.2 创建索引

4.2.1 createIndex 方法

// 基本语法
const index = store.createIndex(indexName, keyPath, options);
 
// options
{
  unique: boolean,      // 是否唯一
  multiEntry: boolean   // 是否多入口（用于数组值）
}

4.2.2 索引类型详解

普通索引：

// 允许重复值
store.createIndex('ageIndex', 'age', { unique: false });
 
// 可以获取所有 25 岁的用户
const request = index.getAll(25);

唯一索引：

// 不允许重复值
store.createIndex('emailIndex', 'email', { unique: true });
 
// 尝试插入重复值会报错
store.add({ id: 2, email: 'existing@example.com' });
// ConstraintError: 该 email 已存在

多入口索引(MultiEntry)：

// 用于数组类型的属性
store.createIndex('tagIndex', 'tags', { multiEntry: true });
 
// 数据
store.add({
  id: 1,
  title: 'IndexedDB 教程',
  tags: ['javascript', 'database', 'browser']
});
 
// 查询
const request = index.getAll('javascript');
// 返回所有包含 'javascript' 标签的文章

复合索引：

// 在多个属性上创建索引
store.createIndex('nameAgeIndex', ['lastName', 'firstName', 'age']);
 
// 查询方式
index.get(['张', '三', 25]);

4.3 索引查询

4.3.1 基础查询方法

const index = store.index('ageIndex');
 
// 获取第一条匹配记录
index.get(25).onsuccess = (e) => {
  console.log('第一个25岁用户:', e.target.result);
};
 
// 获取所有匹配记录
index.getAll(25).onsuccess = (e) => {
  console.log('所有25岁用户:', e.target.result);
};
 
// 获取匹配记录的数量
index.count(25).onsuccess = (e) => {
  console.log('25岁用户数量:', e.target.result);
};
 
// 只获取键（不包含完整对象）
index.getKey(25).onsuccess = (e) => {
  console.log('主键:', e.target.result);
};

4.3.2 范围查询

使用 IDBKeyRange 进行范围查询：

// 创建范围
const range = IDBKeyRange.bound(lower, upper, lowerOpen, upperOpen);
 
// 范围类型
IDBKeyRange.only(value);           // 等于 value
IDBKeyRange.lowerBound(value);     // >= value
IDBKeyRange.upperBound(value);     // <= value
IDBKeyRange.bound(lower, upper);   // lower <= x <= upper
IDBKeyRange.bound(lower, upper, true);  // lower < x <= upper
IDBKeyRange.bound(lower, upper, false, true); // lower <= x < upper
 
// 示例：查询年龄在 20 到 30 之间的用户
const ageIndex = store.index('ageIndex');
const range = IDBKeyRange.bound(20, 30);
const request = ageIndex.getAll(range);
 
// 示例：查询名字在字典序 "A" 到 "M" 之间的用户
const nameIndex = store.index('nameIndex');
const nameRange = IDBKeyRange.bound('A', 'M', false, true);
const request2 = nameIndex.openCursor(nameRange);

4.4 索引管理

4.4.1 删除索引

request.onupgradeneeded = function(event) {
  const db = event.target.result;
  const transaction = event.target.transaction;
 
  // 获取对象存储空间
  const store = transaction.objectStore('users');
 
  // 删除索引
  if (store.indexNames.contains('oldIndex')) {
    store.deleteIndex('oldIndex');
    console.log('索引已删除');
  }
};

4.4.2 获取索引信息

const index = store.index('ageIndex');
 
// 索引名称
console.log(index.name);           // 'ageIndex'
 
// 索引的 keyPath
console.log(index.keyPath);        // 'age'
 
// 是否多入口
console.log(index.multiEntry);     // false
 
// 是否唯一
console.log(index.unique);         // false
 
// 关联的对象存储空间
console.log(index.objectStore);    // IDBObjectStore

4.5 索引设计最佳实践

4.5.1 选择合适的索引属性

应该创建索引的属性：

经常用于查询条件的属性
需要排序的属性
外键关联的属性

不应该创建索引的属性：

很少用于查询的属性
值高度唯一的属性（如果已经是主键）
大文本字段
频繁更新的属性（索引维护有开销）

4.5.2 索引命名规范

// 推荐命名格式：[属性名]Index
store.createIndex('emailIndex', 'email', { unique: true });
store.createIndex('createdAtIndex', 'createdAt', { unique: false });
 
// 复合索引命名
store.createIndex('nameAgeIndex', ['lastName', 'age']);
store.createIndex('categoryPriceIndex', ['category', 'price']);

4.5.3 索引数量控制

索引不是越多越好：

每个索引都会占用额外存储空间
写入操作需要维护所有相关索引
建议每个对象存储空间索引数不超过 10 个

4.6 本章小结

本章深入介绍了 IndexedDB 的索引机制：

索引用于加速非主键属性的查询
支持普通索引、唯一索引、多入口索引和复合索引
使用 IDBKeyRange 进行范围查询
索引设计需要平衡查询性能和存储开销

继续阅读第五部分：CRUD 操作详解。

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