SQLServer查詢優(yōu)化 1 _索引的結(jié)構(gòu)與分類

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1、一、索引的結(jié)構(gòu)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中以二維表來表達關(guān)系模型，表中的數(shù)據(jù)以頁的形式存儲在磁盤上，在SQLSERVER中，數(shù)據(jù)頁是磁盤上8k的連續(xù)空間，那么，一個表的所有數(shù)據(jù)頁在磁盤上是如何組織的呢？分兩種情況：一是數(shù)據(jù)頁間無序、隨機地存儲在磁盤上，這樣的表叫做堆表；二是數(shù)據(jù)頁間按某個表字段的值有序地存儲在磁盤上，這樣的表做索引組織表。索引是什么？從物理結(jié)構(gòu)上可分為兩種：聚集索引和非聚集索引。將表中的數(shù)據(jù)有序地組織起來的索引稱為聚集索引，一個表只有一個聚集索引，表上其他的索引都是非聚集索引。1.1、聚集索引結(jié)構(gòu)（1）聚集索引

2、將表內(nèi)的數(shù)據(jù)進行有序的組織，并不是指磁盤上數(shù)據(jù)頁內(nèi)數(shù)據(jù)的物理順序，也不是指數(shù)據(jù)頁在磁盤上的物理順序，而是數(shù)據(jù)頁間邏輯上以樹型結(jié)構(gòu)鏈接起來；createtablet(IDint,NAMEvarchar(100)AGEint,)GOINSERTINTOtVALUES(1,'張一',20)INSERTINTOtVALUES(2,'張二',25)INSERTINTOtVALUES(4,'張三',21)INSERTINTOtVALUES(5,'李二',23)INSERTINTOtVALUES(7,'李三',24)INSER

3、TINTOtVALUES(8,'李四',22)GOcreateCLUSTEREDindexIX_t_IDont(ID)（2）聚集索引的非葉子節(jié)點（即索引節(jié)點）行中，只包含下一節(jié)點的第一個鍵值及指向下一節(jié)點的指針，指針的格式為：文件編號+頁編號，長度為2Byte+4Byte=6Byte；（3）聚集索引的葉子節(jié)點行就是表中的數(shù)據(jù)行；（4）沒有聚集索引的表，結(jié)構(gòu)如下：堆表中的數(shù)據(jù)頁沒有經(jīng)過組織，隨機的存放在磁盤上，通過IAM頁進行管理，可以知道哪些數(shù)據(jù)頁屬于某個表以及數(shù)據(jù)頁的分配情況，對于數(shù)據(jù)頁的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫引擎對其管

4、理，這里不多作介紹，詳見《SQLServer存儲引擎》系列。（5）數(shù)據(jù)庫引擎根據(jù)系統(tǒng)目錄判斷當(dāng)前表是否為索引組織表，以選擇索引組織表的root_page或堆表的first_IAM_page及first_page，即可對表進行掃描；（6）索引組織表和堆表包含的數(shù)據(jù)行是一樣的，只是組織形式不同而已；1.2、非聚集索引結(jié)構(gòu)（1）非聚集索引是對聚集索引的索引；（2）非聚集索引的索引節(jié)點行和聚集索引一樣，只包含下一節(jié)點的第一個鍵值及指向下一節(jié)點的指針，指針的格式為：文件編號+頁編號，長度為2Byte+4Byte=6Byte

5、；（3）非聚集索引的葉子節(jié)點行存儲的是索引列和書簽。如果是索引組織表，書簽為聚集索引鍵；如果是堆表，書簽為ROWID，長度為8Byte，即數(shù)據(jù)頁號（4Byte）+文件號（2Byte）+槽號（2Byte）的行定位串；createNONCLUSTEREDindexIX_t_AGEont(AGE)GOSELECT*FROMtWHEREAGE=20此時想要根據(jù)年齡20來查找數(shù)據(jù)。如果是索引組織表，先根據(jù)AGE上的非聚集索引找到ID，此時ID值為1，然后再將ID=1帶入聚集索引進行等值查找，最終在聚集索引的葉子節(jié)點得到該行

6、的所有數(shù)據(jù)；如果是堆表，先根據(jù)AGE找的應(yīng)該是ID=1這一行數(shù)據(jù)的8字節(jié)的ROWID，然后再根據(jù)這個ROWID去找到該行的所有數(shù)據(jù)，即(1,'張一',20)；（4）無論是聚集索引還是非聚集索引的葉子節(jié)點上都有一個指向上下頁的指針。二、索引分類1、SQLSERVER中索引分類（1）B+樹索引目前關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中一種常見的索引組織結(jié)構(gòu)。B+樹，它是一多叉平衡排序樹，直到葉子節(jié)點才會命中數(shù)據(jù)，以下簡稱B樹，可參見相關(guān)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的書籍；（2）、全文索引目前關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一種基于標(biāo)記的索引組織結(jié)構(gòu)，它不是B樹結(jié)構(gòu)，而是基于要

7、索引的文本中的各個標(biāo)記來創(chuàng)建倒排、堆積且壓縮的索引結(jié)構(gòu)。（3）、XML索引隨著XML文本的應(yīng)用，在各個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中也相繼提供了對這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的支持。XML實例作為二進制大型對象(BLOB)存儲在xml類型列中。對于列中的每個XML對象，索引將創(chuàng)建幾個數(shù)據(jù)行。該索引中的行數(shù)大約等于XML對象中的節(jié)點數(shù)。1.2、B樹索引的分類1.2.1、物理結(jié)構(gòu)分類（1）聚集索引根據(jù)索引列值，按B樹結(jié)構(gòu)對表內(nèi)數(shù)據(jù)進行組織；（2）非聚集索引對聚集索引的索引；1.2.2、列值唯一性分類（1）唯一索引表中索引列的值唯一。SQLSERVE

8、R在唯一性上認為NULL是相等的（ORACLE中唯一鍵是可以插入多個NULL值的），即唯一鍵中只允許出現(xiàn)一個NULL值，但在比較運算中認為NULL是不相等的，這點要注意；（2）非唯一索引表中索引列的值不唯一；1.2.3、列個數(shù)分類（1）復(fù)合索引包含多個列的索引；（2）單列索引只包含一個列的索引。1.2.4、特殊索引（1）計算列索引計算列上的索引；（2）視圖索引對視圖建立索