SQL Server性能优化（9）聚集索引的存储结构

一、索引的概念和分类

索引的概念大家都知道，日常开发中我们也会使用常见的聚集索引、非聚集索引。但是除了这两者以外，sqlserver中还提供其他的索引，如：

a. 唯一索引：不包含重复键的索引，聚集索引或者非聚集索引都可以是唯一索引。

b. 包含列的索引：它扩展后不仅包含键列，还包含非键列。

c. 全文索引

d. 空间索引

e. 筛选索引

f. XML

当然以上几种除了a和b基本上没用到过。

二、聚集索引的结构

要想使用聚集索引，必须了解聚集索引的概念以及它的原理。网上对聚集索引描述的资料有很多，最通俗的解释就是拿字典举例：如我们的在新华字典里用拼音查一个汉字“索”的时候，是先从字典最开始几页的字母“s”开始，然后查“suo”，然后找到“索”这个字，根据它的页数，一下翻到这个字所在的页数。

当然这要求，

1. 所有的新华字典里的汉字都按照拼音字母顺序排列。

2. 新华字典前面都有一个拼音的查找附录。

聚集索引也是这个道理，

1. 有一个所有数据的“拼音”列表，即索引。

2. 所有数据根据这个索引在硬盘上有序排列，这个排列顺序就是B树。

B树的概念：http://www.baidu.com/link?url=5cmF2QROgNE6JUpvbu_9oqwYhdtGvn-1WsCae98nB6eK70H6tc4S3s3sKGfvalbOiwHEUblJIAI6mOivaWk5jq&wd=&eqid=ae27fb0e0003091b00000004555ae6b3&ie=UTF-8

聚集索引的结构

创建测试数据

--创建测试数据库
CREATE DATABASE IxTest
GO
USE IxTest
GO
---创建测试表
CREATE TABLE Users
(
    ID INT PRIMARY KEY IDENTITY(1,1),
    NAME CHAR(80)NOT NULL,
    CreateTime DATETIME NOT NULL DEFAULT(GETDATE())
);
GO
---插入1000条测试数据
DECLARE @ID INT=1
WHILE(@ID<=1000)
BEGIN
    INSERT INTO Users(NAME)VALUES('张三'+CONVERT(NVARCHAR(20),@ID))
SET @ID=@ID+1 
END
GO
SELECT * FROM Users 
GO

查看页面信息

---显示跟踪标志的状态
DBCC TRACESTATUS
---开启跟踪标志
DBCC TRACEON(3604,2588)
--DBCC TRACEOFF(3604,2588)
---获取对象的数据页，结构：数据库、对象、显示
DBCC IND(IxTest,Users,-1)
/*最后一个参数的意思
1：显示所有分页的信息，包括IAM分页,数据分页,所有存在的LOB分页和行溢出页,索引分页
-1： 显示所有IAM、数据分页、及指定对象上全部索引的索引分页.
-2： 显示指定对象的所有IAM分页
0:显示所有IAM、数据分页.
*/

再看下索引页（77）的信息

DBCC page(IxTest,1,77,3)

页面内部的信息

再分析数据页（22页）

DBCC page(IxTest,1,22,3)

最后回顾下页面信息的分配状态信息

通过以上描述，我们大体了解了表聚集索引的文件组织结构。当我们按照索引（如ID=100）来查找某一条数据时，经过以下几步

1. 首先查找索引页，找到这个ID所在的页（这个页在索引里是一行），如第一行是（0~80），第二行是（81~160）。然后定位到这一行。

2. 这一行里对应的页的ID，找到这个页。

3. 从硬盘读取这个页。

所以，本次查询操作是2次硬盘读写，第一次读取索引页，第二次读取数据页。

参考：

文内图片内的具体参数解释：SQL Server 深入解析索引存储(上)