SQLSERVER2014的内存优化表
SQL Server 2014中的內(nèi)存引擎(代號為Hekaton)將OLTP提升到了新的高度。
現(xiàn)在，存儲引擎已整合進當前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，而使用先進內(nèi)存技術來支持大規(guī)模OLTP工作負載。
就算如此，要利用此新功能，數(shù)據(jù)庫必須包含“內(nèi)存優(yōu)化”文件組和表
即所配置的文件組和表使用Hekaton技術。
幸運的是，SQL Server 2014使這一過程變得非常簡單直接。
要說明其工作原理，我們來創(chuàng)建一個名為TestHekaton的數(shù)據(jù)庫，然后添加一個內(nèi)存優(yōu)化文件組到此數(shù)據(jù)庫
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測試環(huán)境：Microsoft Azure 大陸版 虛擬機
4核 ，7G內(nèi)存，Windows2012R2
SQLSERVER2014企業(yè)版
實驗
第一個實驗：內(nèi)存表的簡單使用
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步驟1：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和MEMORY_OPTIMIZED_DATA文件組
USE master;GOCREATE DATABASE TestHekaton;GOALTER DATABASE TestHekatonADD FILEGROUP HekatonFG CONTAINS MEMORY_OPTIMIZED_DATA;GO注意ALTER DATABASE語句中的ADD FILEGROUP 語句包含文件組的名稱(HekatonFG)和關鍵字CONTAINS MEMORY_OPTIMIZED_DATA
它會指導SQL Server去創(chuàng)建支持內(nèi)存OLTP引擎所必需的文件組類型。
注意：每個數(shù)據(jù)庫只能有一個MEMORY_OPTIMIZED_DATA文件組！！
要確認此文件組已經(jīng)創(chuàng)建，可以訪問SSMS中數(shù)據(jù)庫屬性的Filegroups 界面，如下圖所示。
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步驟2：
添加一個數(shù)據(jù)文件到文件組，可以通過ALTER DATABASE語句來實現(xiàn)。
添加一個新數(shù)據(jù)文件到HekatonFG文件組：
ALTER DATABASE TestHekatonADD FILE (NAME = 'HekatonFile',FILENAME ='C:\Program Files\Microsoft SQL Server\MSSQL12.MSSQLSERVER\MSSQL\DATA\HekatonFile' )TO FILEGROUP [HekatonFG]; GO注意：在ADD FILE 語句中，我們只為文件路徑和文件名提供了一個友好的名稱。
并且，在TO FILEGROUP 語句中，為新文件組指定名稱。
然后可以去往數(shù)據(jù)庫屬性的 Files 界面來查看剛剛添加的文件，如圖所示。
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步驟3：
在為數(shù)據(jù)庫設置了必需的文件組和文件之后，就可以創(chuàng)建自己的內(nèi)存優(yōu)化表了。
當在定義表的時候，會指定其“持久性”。
一個內(nèi)存優(yōu)化表可以是持久的或非持久的。
（1）對于一個持久表是將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，而且也保存在內(nèi)存優(yōu)化文件組中。
（2）對于一個非持久表，數(shù)據(jù)是僅存儲在內(nèi)存中的，所以，如果系統(tǒng)崩潰或重啟，數(shù)據(jù)就會丟失。
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在SQL Server 2014中默認用的是持久表，接下來我們來深入了解一下。
當定義一個持久內(nèi)存優(yōu)化表的時候，你還必須定義一個基于非聚集哈希索引的主鍵。
在一個哈希索引中，數(shù)據(jù)是通過一個內(nèi)存散列表進行訪問的，而非固定大小頁。
哈希索引是在內(nèi)存優(yōu)化表中唯一支持的索引類型。
除了在表定義中定義主鍵外，還必須將表配置為內(nèi)存優(yōu)化的，如下CREATE TABLE 語句所示：
USE TestHekaton; GOCREATE TABLE Reseller([ResellerID] INT NOT NULLPRIMARY KEY NONCLUSTERED HASH WITH (BUCKET_COUNT = 1024),[ResellerName] NVARCHAR(50) NOT NULL ,[ResellerType] NVARCHAR(20) NOT NULL) WITH (MEMORY_OPTIMIZED = ON, DURABILITY = SCHEMA_AND_DATA);INSERT INTO Reseller VALUES ( 1, 'A Bike Store', 'Value Added Reseller' );?
ResellerID 字段定義包含了定義為非聚集哈希的主鍵。
注意，必須包含一個WITH 語句來指定BUCKET_COUNT 的設置，它表明了在哈希索引中應該創(chuàng)建的bucket數(shù)量。
(每個bucket是一個槽，可以用來存放一組鍵值對。)
微軟建議bucket的數(shù)量應是一到兩倍于你所期望的表所要包含的唯一索引鍵的數(shù)量。
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此表定義以第二個WITH 語句結(jié)束。
這里你指定MEMORY_OPTIMIZED 選項為ON 以及DURABILITY 選項為SCHEMA_AND_DATA，此選項是針對持久表的。
接著在表中插入一條記錄，這樣就可以進行測試了。
數(shù)據(jù)已經(jīng)插入到表中
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這就是創(chuàng)建一個內(nèi)存優(yōu)化表的全部步驟，其他的一切都會發(fā)生在幕后。
但是，要記住，SQL Server 2014對這些表有著很多限制。例如，它們不支持外鍵或約束檢查（感覺類似于MYSQL的memory存儲引擎），
它們也不支持IDENTITY 字段或DML觸發(fā)器。最為重要的是，內(nèi)存耗盡會導致寫活動停止。
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步驟4：
另一方面，內(nèi)存優(yōu)化表支持本地編譯存儲過程，只要那些存儲過程只引用內(nèi)存優(yōu)化表。
在這種情況下，存儲過程可以轉(zhuǎn)化為本地代碼，這樣會執(zhí)行更快且要比典型存儲過程需要更少的內(nèi)存。
除了只引用內(nèi)存優(yōu)化表，一個本地編譯存儲過程必須是模式綁定的并運行在一個特定執(zhí)行內(nèi)容內(nèi)。
另外，每個本地編譯存儲過程必須完全由一個原子塊組成。
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下面的CREATE PROCEDURE 語句定義了一個本地編譯存儲過程，它從前例中所創(chuàng)建的Reseller表中檢索數(shù)據(jù)
CREATE PROCEDURE GetResellerType ( @id INT )WITH NATIVE_COMPILATION,SCHEMABINDING,EXECUTE AS OWNER ASBEGINATOMIC WITH(TRANSACTION ISOLATION LEVEL = SNAPSHOT, LANGUAGE = 'us_english')SELECT ResellerName ,ResellerTypeFROM dbo.ResellerWHERE ResellerID = @idEND; GO?
在定義了參數(shù)之后，包含一個WITH 語句來指定NATIVE_COMPILATION 選項。
注意：此語句還包含SCHEMABINDING 選項和EXECUTE AS 選項，以及指定了OWNER 作為執(zhí)行環(huán)境。
而WITH 語句負責實現(xiàn)本地編譯存儲過程的三大需求。
要解決原子塊需求，可以在BEGIN 關鍵字后指定ATOMIC ，之后是另一個包含有事務隔離級別和語言的WITH 語句。
對于訪問內(nèi)存優(yōu)化表的事務，可以使用SNAPSHOT，REPEATABLEREAD 或SERIALIZABLE 作為隔離級。
而且，對于此語言必須使用一個可用的語言或語言別名。
這是在定義存儲過程時所需要包含的全部內(nèi)容。一旦創(chuàng)建，就可以通過執(zhí)行EXECUTE 語句來對其加以測試，如下例中所示：
EXEC GetResellerType 1;?
此語句會返回經(jīng)銷商的姓名和類型，在本例中分別是ABike Store和Value Added Reseller。
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第一個實驗：內(nèi)存表的數(shù)據(jù)查詢速度比較
聚集索引表和內(nèi)存優(yōu)化表的比較
建表語句
USE TestHekaton; GO--內(nèi)存優(yōu)化表 CREATE TABLE testmemory1([ID] FLOAT NOT NULLPRIMARY KEY NONCLUSTERED HASH WITH (BUCKET_COUNT = 1024),[Name] NVARCHAR(50) NOT NULL ) WITH (MEMORY_OPTIMIZED = ON, DURABILITY = SCHEMA_AND_DATA);?
USE TestHekaton; GO--聚集索引表 CREATE TABLE testmemory2([ID] FLOAT NOT NULL PRIMARY KEY,[Name] NVARCHAR(50) NOT NULL )?
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插入性能比較
內(nèi)存優(yōu)化表
SET STATISTICS IO ON SET STATISTICS TIME ON INSERT into testmemory1([id],[name]) SELECT [id] ,[name] from sysobjects SET STATISTICS IO OFF SET STATISTICS TIME OFF Table 'sysschobjs'. Scan count 1, logical reads 33, physical reads 0, read-ahead reads 0, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0.SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 20 ms. (90 row(s) affected)SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 0 ms.SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 0 ms.?
聚集索引表
SET STATISTICS IO ON SET STATISTICS TIME ON INSERT into testmemory2([id],[name]) SELECT [id] ,[name] from sysobjects SET STATISTICS IO OFF SET STATISTICS TIME OFF Table 'testmemory2'. Scan count 0, logical reads 183, physical reads 0, read-ahead reads 0, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0. Table 'sysschobjs'. Scan count 1, logical reads 33, physical reads 0, read-ahead reads 0, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0.SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 10 ms. (90 row(s) affected)SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 0 ms.?
-------------------------------------------------------------------------------
查詢性能比較
內(nèi)存優(yōu)化表
SET STATISTICS IO ON SET STATISTICS TIME ON SELECT * FROM testmemory1 ORDER BY [ID] DESC SET STATISTICS IO ON SET STATISTICS TIME ON SQL Server parse and compile time: CPU time = 0 ms, elapsed time = 1 ms.SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 0 ms.SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 0 ms. (90 row(s) affected)SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 0 ms.SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 0 ms.?
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聚集索引表
SET STATISTICS IO ON SET STATISTICS TIME ON SELECT * FROM testmemory2 ORDER BY [ID] DESC SET STATISTICS IO ON SET STATISTICS TIME ON (91 row(s) affected) Table 'testmemory2'. Scan count 1, logical reads 2, physical reads 0, read-ahead reads 0, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0.SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 0 ms.SQL Server Execution Times:CPU time = 0 ms, elapsed time = 0 ms.?
可以看到內(nèi)存優(yōu)化表讀寫數(shù)據(jù)（insert 、select）的時候都看不到IO讀寫
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補充測試：
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我們先刪除剛才插入的數(shù)據(jù)，內(nèi)存優(yōu)化表是不支持truncate table的，只能用delete from 表
只能夠delete
插入測試
內(nèi)存優(yōu)化表
聚集索引表
?-------------------------------------------------------------------------------------------------
查詢測試
內(nèi)存優(yōu)化表
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聚集索引表
我們看一下事務日志
CHECKPOINT GOSELECT Context , Operation, AllocUnitName FROM sys.fn_dblog(NULL, NULL)?
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| Context | Operation | AllocUnitName |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK_CHAINED | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK_CHAINED | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK_CHECKPOINT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_NULL | LOP_BEGIN_XACT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_FS_DOWNLEVEL_OP | NULL |
| LCX_NULL | LOP_BEGIN_XACT | NULL |
| LCX_CLUSTERED | LOP_INSERT_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_INSERT_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_NULL | LOP_COMMIT_XACT | NULL |
| LCX_MARK_AS_GHOST | LOP_DELETE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_MARK_AS_GHOST | LOP_DELETE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_NULL | LOP_FS_DOWNLEVEL_OP | NULL |
| LCX_HEAP | LOP_INSERT_ROWS | sys.xtp_storage |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_INSERT_ROWS | sys.xtp_storage.UQ__xtp_stor__3213E83EA8737D06 |
| LCX_CLUSTERED | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_CLUSTERED | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_PFS | LOP_SET_BITS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_NULL | LOP_COMMIT_XACT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_BEGIN_XACT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_FS_DOWNLEVEL_OP | NULL |
| LCX_NULL | LOP_BEGIN_XACT | NULL |
| LCX_CLUSTERED | LOP_INSERT_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_INSERT_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_NULL | LOP_COMMIT_XACT | NULL |
| LCX_MARK_AS_GHOST | LOP_DELETE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_PFS | LOP_SET_BITS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_MARK_AS_GHOST | LOP_DELETE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_NULL | LOP_FS_DOWNLEVEL_OP | NULL |
| LCX_HEAP | LOP_INSERT_ROWS | sys.xtp_storage |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_INSERT_ROWS | sys.xtp_storage.UQ__xtp_stor__3213E83EA8737D06 |
| LCX_NULL | LOP_COMMIT_XACT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_CLUSTERED | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_PFS | LOP_SET_BITS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_PFS | LOP_SET_BITS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysallocunits.clust |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrowsets.clust |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysallocunits.clust |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrowsets.clust |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysallocunits.clust |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrowsets.clust |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrscols.clst |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysallocunits.clust |
| LCX_CLUSTERED | LOP_COUNT_DELTA | sys.sysrowsets.clust |
| LCX_NULL | LOP_BEGIN_CKPT | NULL |
| LCX_FILE_HEADER | LOP_MODIFY_STREAMFILE_HDR | NULL |
| LCX_BOOT_PAGE_CKPT | LOP_XACT_CKPT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_END_CKPT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK_CHAINED | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_NULL | LOP_BEGIN_XACT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_FS_DOWNLEVEL_OP | NULL |
| LCX_NULL | LOP_BEGIN_XACT | NULL |
| LCX_CLUSTERED | LOP_INSERT_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_INSERT_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_NULL | LOP_COMMIT_XACT | NULL |
| LCX_MARK_AS_GHOST | LOP_DELETE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_PFS | LOP_SET_BITS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_MARK_AS_GHOST | LOP_DELETE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_PFS | LOP_SET_BITS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_NULL | LOP_HK_CHAINED | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK_CHAINED | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK_CHECKPOINT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_FS_DOWNLEVEL_OP | NULL |
| LCX_HEAP | LOP_INSERT_ROWS | sys.xtp_storage |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_INSERT_ROWS | sys.xtp_storage.UQ__xtp_stor__3213E83EA8737D06 |
| LCX_NULL | LOP_COMMIT_XACT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_BEGIN_XACT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_FS_DOWNLEVEL_OP | NULL |
| LCX_NULL | LOP_BEGIN_XACT | NULL |
| LCX_CLUSTERED | LOP_INSERT_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_INSERT_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_NULL | LOP_COMMIT_XACT | NULL |
| LCX_MARK_AS_GHOST | LOP_DELETE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_MARK_AS_GHOST | LOP_DELETE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_NULL | LOP_FS_DOWNLEVEL_OP | NULL |
| LCX_HEAP | LOP_INSERT_ROWS | sys.xtp_storage |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_INSERT_ROWS | sys.xtp_storage.UQ__xtp_stor__3213E83EA8737D06 |
| LCX_NULL | LOP_COMMIT_XACT | NULL |
| LCX_NULL | LOP_HK | NULL |
| LCX_CLUSTERED | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_CLUSTERED | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_INDEX_LEAF | LOP_EXPUNGE_ROWS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_PFS | LOP_SET_BITS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSClusIdx |
| LCX_PFS | LOP_SET_BITS | sys.filestream_tombstone_2073058421.FSTSNCIdx |
| LCX_PFS | LOP_MODIFY_HEADER | Unknown Alloc Unit |
?
總結(jié)
內(nèi)存優(yōu)化表也會寫事務日志的，在讀寫操作的時候發(fā)現(xiàn)內(nèi)存優(yōu)化表沒有I/O次數(shù)，應該是數(shù)據(jù)都已經(jīng)在內(nèi)存里了
?
更多詳細資料可以參考：
SQL Server 2014 新特性——內(nèi)存數(shù)據(jù)庫
SQL Server 2014新特性：分區(qū)索引和內(nèi)存優(yōu)化表
MSDN:內(nèi)存優(yōu)化表
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/mschen/p/4488703.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的SQLSERVER2014的内存优化表的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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