SQL Server 索引基礎知識(2)----聚集索引，非聚集索引

[來自]http://blog.joycode.com/ghj/archive/2008/01/02/113291.aspx

由于需要給同事培訓數據庫的索引知識，就收集整理了這個系列的博客。發表在這里，也是對索引知識的一個總結回顧吧。通過總結，我發現自己以前很多很模糊的概念都清晰了很多。

不論是 聚集索引，還是非聚集索引，都是用B+樹來實現的。我們在了解這兩種索引之前，需要先了解B+樹。如果你對B樹不了解的話，建議參看以下幾篇文章：

BTree,B-Tree,B+Tree,B*Tree都是什么
http://blog.csdn.net/manesking/archive/2007/02/09/1505979.aspx

B+ 樹的結構圖:

B+ 樹的特點:

• 所有關鍵字都出現在葉子結點的鏈表中（稠密索引），且鏈表中的關鍵字恰好是有序的；
• 不可能在非葉子結點命中；
• 非葉子結點相當于是葉子結點的索引（稀疏索引），葉子結點相當于是存儲（關鍵字）數據的數據層；

B+ 樹中增加一個數據，或者刪除一個數據，需要分多種情況處理，比較復雜，這里就不詳述這個內容了。?

聚集索引（Clustered Index）

• 聚集索引的葉節點就是實際的數據頁
• 在數據頁中數據按照索引順序存儲
• 行的物理位置和行在索引中的位置是相同的
• 每個表只能有一個聚集索引
• 聚集索引的平均大小大約為表大小的5%左右

下面是兩副簡單描述聚集索引的示意圖：?

在聚集索引中執行下面語句的的過程：

select * from table where firstName = 'Ota'

?

一個比較抽象點的聚集索引圖示：

?

非聚集索引 （Unclustered Index）??

• 非聚集索引的頁，不是數據，而是指向數據頁的頁。
• 若未指定索引類型，則默認為非聚集索引
• 葉節點頁的次序和表的物理存儲次序不同
• 每個表最多可以有249個非聚集索引
• 在非聚集索引創建之前創建聚集索引（否則會引發索引重建）

在非聚集索引中執行下面語句的的過程：

select * from employee where lname = 'Green'

一個比較抽象點的非聚集索引圖示：

?

什么是 Bookmark Lookup

雖然SQL 2005 中已經不在提? Bookmark Lookup 了(換湯不換藥)，但是我們的很多搜索都是用的這樣的搜索過程，如下：
先在非聚集中找，然后再在聚集索引中找。

?

在 http://www.sqlskills.com/ 提供的一個例子中，就給我們演示了 Bookmark Lookup? 比 Table Scan 慢的情況，例子的腳本如下：

USE CREDIT go -- These samples use the Credit database. You can download and restore the -- credit database from here: -- http://www.sqlskills.com/resources/conferences/CreditBackup80.zip -- NOTE: This is a SQL Server 2000 backup and MANY examples will work on -- SQL Server 2000 in addition to SQL Server 2005. ------------------------------------------------------------------------------- -- (1) Create two tables which are copies of charge: ------------------------------------------------------------------------------- -- Create the HEAP SELECT * INTO ChargeHeap FROM Charge go -- Create the CL Table SELECT * INTO ChargeCL FROM Charge go CREATE CLUSTERED INDEX ChargeCL_CLInd ON ChargeCL (member_no, charge_no) go ------------------------------------------------------------------------------- -- (2) Add the same non-clustered indexes to BOTH of these tables: ------------------------------------------------------------------------------- -- Create the NC index on the HEAP CREATE INDEX ChargeHeap_NCInd ON ChargeHeap (Charge_no) go -- Create the NC index on the CL Table CREATE INDEX ChargeCL_NCInd ON ChargeCL (Charge_no) go ------------------------------------------------------------------------------- -- (3) Begin to query these tables and see what kind of access and I/O returns ------------------------------------------------------------------------------- -- Get ready for a bit of analysis: SET STATISTICS IO ON -- Turn Graphical Showplan ON (Ctrl+K) -- First, a point query (also, see how a bookmark lookup looks in 2005) SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no = 12345 go SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no = 12345 go -- What if our query is less selective? -- 1000 is .0625% of our data... (1,600,000 million rows) SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 1000 go SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 1000 go -- What if our query is less selective? -- 16000 is 1% of our data... (1,600,000 million rows) SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 16000 go SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 16000 go ------------------------------------------------------------------------------- -- (4) What's the EXACT percentage where the bookmark lookup isn't worth it? ------------------------------------------------------------------------------- -- What happens here: Table Scan or Bookmark lookup? SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 4000 go SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 4000 go -- What happens here: Table Scan or Bookmark lookup? SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3000 go SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3000 go -- And - you can narrow it down by trying the middle ground: -- What happens here: Table Scan or Bookmark lookup? SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3500 go SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3500 go -- And again: SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3250 go SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3250 go -- And again: SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3375 go SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3375 go -- Don't worry, I won't make you go through it all :) -- For the Heap Table (in THIS case), the cutoff is: 0.21% SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3383 go SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3384 go -- For the Clustered Table (in THIS case), the cut-off is: 0.21% SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3438 SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3439 go

這個例子也就是 吳家震 在Teched 2007 上的那個演示例子。

小結：

這篇博客只是簡單的用幾個圖表來介紹索引的實現方法：B+數， 聚集索引，非聚集索引，Bookmark Lookup 的信息而已。

參考資料：

表組織和索引組織
http://technet.microsoft.com/zh-cn/library/ms189051.aspx
http://technet.microsoft.com/en-us/library/ms189051.aspx

How Indexes Work
http://manuals.sybase.com/onlinebooks/group-asarc/asg1200e/aseperf/@Generic__BookTextView/3358

Bookmark Lookup
http://blogs.msdn.com/craigfr/archive/2006/06/30/652639.aspx?

Logical and Physical Operators Reference
http://msdn2.microsoft.com/en-us/library/ms191158.aspx

轉載于:https://www.cnblogs.com/wubiyu/archive/2008/08/01/1257797.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[转]SQL Server 索引基础知识(2)----聚集索引，非聚集索引的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。