聚集索引和非聚集索引在数据库性能和数据组织中发挥着不同的作用。 聚集索引决定了数据行在表中的物理顺序，这意味着行以与索引相同的顺序存储在磁盘上。 每个表只能有一个聚集索引，因为数据不能以多种方式同时进行物理排序。 例如，如果一个表在 user_id 列上有一个聚集索引，则行按 user_id 的升序或降序存储。 相比之下，非聚集索引是一个单独的结构，它指向数据而不重新排列它。 一个表可以有多个非聚集索引，每个索引提供不同的“路径”来访问数据。 例如，email 列上的非聚集索引会将电子邮件值与指向主表中相应行的指针（如行地址）一起存储。
这些索引的性能特征有很大差异。 聚集索引擅长快速检索大范围的有序数据，因为行在物理上是连续的。 例如，使用 order_date 上的聚集索引查询 2024 年 1 月的所有订单将需要最少的磁盘 I/O。 但是，如果新数据扰乱了物理顺序，则在聚集索引中插入或更新数据可能会更慢。 另一方面，非聚集索引对于写操作（插入、更新）更快，因为它们不会重新组织表。 但是，通过非聚集索引进行查询通常需要一个“查找”步骤来获取实际的行数据，这会增加开销。 例如，使用非聚集索引按 email 搜索用户将首先在索引中找到电子邮件，然后使用指针从主表中检索完整的行。
每个索引的应用场景取决于查询模式。 聚集索引非常适合在范围查询（例如，BETWEEN, ORDER BY）中经常使用的列，或作为主键。 例如，事务表可能会在 transaction_id 上使用聚集索引来优化按 ID 查找。 非聚集索引更适合在搜索条件（例如，WHERE 子句）或联接中使用，其中该列不是聚集索引的一部分。 例如，customer_id 上有聚集索引的 customers 表可能在 country 上有一个非聚集索引，以加快按国家/地区进行过滤。 正确平衡聚集索引和非聚集索引可以减少冗余存储并确保高效的查询执行。