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

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(dá)關(guān)系模型，表中的數(shù)據(jù)以頁的形式存儲(chǔ)在磁盤上，在SQL SERVER中，數(shù)據(jù)頁是磁盤上8k的連續(xù)空間，那么，一個(gè)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(jī)地存儲(chǔ)在磁盤上，這樣的表叫做堆表；二是數(shù)據(jù)頁間按某個(gè)表字段的值有序地存儲(chǔ)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(gè)表只有一個(gè)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）聚集索引將表內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)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；create table t(ID int,NAME varchar(100)AGE int,)GOINSERT INTO t VALUES(1,張一,20)INSERT INTO t VALUES(2,張二,25)INSERT INTO t VALUES(4,張三,21)INSERT INTO t VALUES(5,李二,23)INSERT INTO t VALUES(7,李三,24)INSERT INTO t VALUES(8,李四,22)GOcreate CLUSTERED index IX_t_ID on t(ID)（2）聚集索引的非葉子節(jié)點(diǎn)（即索引節(jié)點(diǎn)）行中，只包含下一節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)鍵值及指向下一節(jié)點(diǎn)的指針，指針的格式為：文件編號(hào)+頁編號(hào)，長度為2Byte+4Byte=6Byte；（3）聚集索引的葉子節(jié)點(diǎn)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(jī)的存放在磁盤上，通過IAM頁進(jìn)行管理，可以知道哪些數(shù)據(jù)頁屬于某個(gè)表以及數(shù)據(jù)頁的分配情況，對(duì)于數(shù)據(jù)頁的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫引擎對(duì)其管理，這里不多作介紹，詳見SQL Server 存儲(chǔ)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(duì)表進(jìn)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(duì)聚集索引的索引；（2）非聚集索引的索引節(jié)點(diǎn)行和聚集索引一樣，只包含下一節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)鍵值及指向下一節(jié)點(diǎn)的指針，指針的格式為：文件編號(hào)+頁編號(hào)，長度為2Byte+4Byte=6Byte；（3）非聚集索引的葉子節(jié)點(diǎn)行存儲(chǔ)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(hào)（4Byte）+文件號(hào)（2Byte）+槽號(hào)（2Byte）的行定位串；create NONCLUSTERED index IX_t_AGE on t(AGE)GOSELECT * FROM t WHERE AGE=20此時(shí)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(shí)ID值為1，然后再將ID=1帶入聚集索引進(jìn)行等值查找，最終在聚集索引的葉子節(jié)點(diǎn)得到該行的所有數(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(gè)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(diǎn)上都有一個(gè)指向上下頁的指針。二、索引分類1、SQL SERVER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(diǎn)才會(huì)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)，而是基于要索引的文本中的各個(gè)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(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中也相繼提供了對(duì)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的支持。XML 實(shí)例作為二進(jìn)制大型對(duì)象 (BLOB) 存儲(chǔ)在 xml 類型列中。對(duì)于列中的每個(gè) XML對(duì)象，索引將創(chuàng)建幾個(gè)數(shù)據(jù)行。該索引中的行數(shù)大約等于 XML對(duì)象中的節(jié)點(diǎn)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(duì)表內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織；（2）非聚集索引對(duì)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。SQL SERVER在唯一性上認(rèn)為NULL是相等的（ORACLE中唯一鍵是可以插入多個(gè)NULL值的），即唯一鍵中只允許出現(xiàn)一個(gè)NULL值，但在比較運(yùn)算中認(rèn)為NULL是不相等的，這點(diǎn)要注意；（2）