在做性能優(yōu)化時,經常需要創(chuàng)建索引,維護索引,或重建,或重組;在創(chuàng)建索引時,索引的數據頁有時需要填充滿,有時需要預留一定比例的空閑空間;在分析查詢的執(zhí)行計劃之后,推薦創(chuàng)建覆蓋索引(covering index),優(yōu)化查詢語句,使用執(zhí)行計劃通過Index Seek來獲取少量數據等,這些都是索引優(yōu)化不得不知的要點。
一,索引的重組(Reorganize)和重建(Rebuild)
在SQL Server中,索引(Index)是B-Tree(balance tree)結構,每個Page之間都有雙向指針鏈接在一起。Index是在table結構之外,獨立存在的存儲結構。Index能使查詢性能帶來飛躍的主要原因是:Index 結構更小,能夠更快加載到內存;Index ey物理順序和邏輯一致,數據的預讀取能夠提高數據的加載速度,SQL Server 每次讀取操作都會將物理物理相鄰的多個Page一起加載到內存。
BTree結構決定 Index 的葉子節(jié)點,從左到右使依次增大,如圖是Index的葉子節(jié)點,左邊的Index Key最小,右邊的Index Key最大:
如果更新數據導致index key變化,例如,將index key 由4變更為9,那么必須將9放置在8之后,10之前,如果8所在的Page有空間容納9,那么SQL Server只需要將9移動到8之后,原來的4被刪除,這會降低原page中數據存儲的密度,造成一個碎片(fragment),即:3和5之間存在空閑空間,但是物理順序和邏輯順序還是一致的。
如果8和10所在的page不能容納9,那么 SQL Server 選擇最節(jié)省,最有效的方式:拆分Page。試想,如果不拆分page,那么,5,6,7,8 這幾個數據行都要向前移動,為9騰挪空間。在SQL Server中,數據移動是十分浪費IO,內存和CPU資源的,IO必須在CPU的調控下進行。
拆分Page是指分配一個新的Page,將8所在的Page上的數據的一半(后一半,或前一半)移動在新的Page上,如圖,將page中的后一半移動在新的page上,通過指針連接在一起,保持邏輯順序的一致性,但是物理順序已經不連續(xù)了。
對于Index Key移動之后,其物理順序和邏輯順序仍然保持一致,這會導致索引出現(xiàn)碎片,數據存儲的密度降低;而拆分page,不僅將page存儲數據的密度降低一半,而且數據的物理順序和邏輯順序,導致SQL Server的預讀取操作效果下降。針對Index的這兩種情況,根據Index的碎片率,對Index 進行重組(Reorganize)或重建(Rebuild)。
1,索引Reorganize 和 Rebuild的過程
Rebuild 是重新創(chuàng)建,將索引占用的原有存儲空間釋放,重新申請空間來創(chuàng)建索引結構,這意味著,SQL Server存儲引起需要為索引結構分配新的數據頁,在重建索引結構時,索引占用的存儲空間是其實際大小的2倍還多。
Reorganize 是重新組織索引結構的葉子節(jié)點。在重組索引時,SQL Server存儲引擎首先按照原有的填充因子(Fi