第6章、核心存储和索引结构（Sqlserver存储、理解索引、创建修改删除索引、维护索引、索引重新生成）

一、SQL Server 存储

            SQLServer中的数据被存储在某种层次结构中的数据。

1、数据库

2、文件

主物理数据库文件*.mdf，次文件 *.ndf，日志文件*.ldf

3、区段

为表和给定文件中的索引分配空间的基本存储单元。

它由8个连续的64KB数据页组成。一旦一个区段已满，下一条记录将占用一个整体的新区段大小。

4、页

页是特定区段中的分配单元。每一个区段有8个页。每个页有多个行。



页类型：

（1）、数据页

（2）、索引页：保存非聚集索引的非叶级页和叶级页以及聚集索引的非叶级页

（3）、BLOB页：存储二进制大对象。如：varbinary(max)、varchar(max)或nvarchar(max)列中数据。

 (4)、全局分配映射表（GAM）、共享全局分配映射表(SGAM)和页可用空间(PFS)页

页类型涉及确定哪些区段和页在使用，哪些没在使用。

 (5)、大容量更改映射表（BCM）

跟踪哪些区段通过大容量操作进行了修改的页。

 (6)、差异更改映射表

只跟踪被大容量操作更改的区段，它跟踪从最后一次完整备份数据库以来发生了更改的所有区段。（如：差异备份）

 (7)、页拆分

页满时，会对其做拆分。这意味着不仅要分配一个新页，还要把现有页上大约一半的数据移动到新页上。

5、行

      行级锁，行的大小限制为8060个字符外，行中的最大列数限制为1024列。

6、全文目录

      全文索引的逻辑分组。

7、文件流

      文件流是用来解决非常大的BLOB存储性能问题的一种特殊的存储方法。

      文件流没有被存在一组BLOB页中，而是被存储在NTFS目录中，这一目录是由你存储数据的数据库显示创建的。

二、理解索引

       通常以字母顺序排列的某种指定资料(如：作者、主题或关键字)的列表（如书目信息或对著作正文的引用）。

排序选项：二进制、字典顺序

1、B 树

      平衡树（或B树）的概念不是Sql Server创建的。在数据库领域之内或之外大量的索引系统中，都广泛使用B树。

结构图如下：





页拆分

     所有读取方面的工作似乎都进行得很顺利，只是插入操作有点麻烦。

回忆一下B树中的B代表的是平衡。你可能还记得我提到过B树是平衡的，因为每次遇到一个树枝，两边都有一半的数据。

有时候，B树指的是自我平衡，因为向树添加新数据的方式一般会避免向一边倾斜。
当向树中加入数据时，节点最终会被填满，进而需要拆分。





提示：

在拆分页时，数据被自动移动以保持平衡。前面的一半数据留在旧页中，而剩余的数据被加入新页。

这样就有了一个差不多对半的拆分，因而树依然保持平衡。

2、如何在Sql Server中访问数据

(1)、使用表扫描

       从表的物理起点开始，浏览表中的每一行，当发现符合查询条件的行时，把这些行包含在结果集中。

(2)、使用索引

3、索引类型和索引导航

    索引有3种类型：聚集索引、堆（没有聚集索引的表）上非聚集索引、聚集索引上的非聚集索引

(1)、聚集索引：每个表只能有一个聚集索引。并非一定要有聚集索引。



 在树中导航：

Sql Server 中的索引存储以B树结构存储。叶级就是数据。



搜索158~400的数字？

步骤：

     浏览作为根节点的页，可以知道接下来要检查的页是什么（正如图中所画出来的，我们要查看第二级的第二页）。

然后，继续处理。随着我们沿着树一步步向下，将得到越来越小的数据子集。最终，到达索引级别的叶级。

(2)、堆上非聚集索引

如下图：



叶级不是数据，存的是特定的行标识（RID） ，RID由行的区段、页和行偏移量组成。比聚集索引要多一步。

(3)、聚集表上的非聚集索引

各索引特点：

a. 聚集索引：到达了叶级便找到了真正的数据。

b. 堆上非聚集索引：到达叶级还没有得到真正数据，只是找到引领你直达数据的标识符（只剩最后一步要走）。

c. 聚集表上的非聚集索引：叶级得到的是聚集键。这就是说，在这里找到了足够的信息来使用聚集索引。

如下图：

三、创建、修改、删除索引

推荐阅读：

数据库性能优化：数据库表优化之SQL索引 

http://blog.csdn.net/litao2/article/details/45741053

第6章、核心存储和索引结构
http://blog.csdn.net/litao2/article/details/78269368

四、维护索引

1、页拆分

2、碎片

（1）、利用sys.dm_db_index_physical_stats查看索引碎片等数据

select * from sys.dm_db_index_physical_stats
(db_id(),--数据库ID
object_id('RecordDatas201606'),--表和视图对象ID
null,null,null)

查询结果：



（2）、索引重建

方法一：界面操作





方法二、命令执行

在做维护项目的时，我们经常会遇到索引维护的问题，通过语句，我们就可以判断某个表的索引是否需要重建。

执行一下语句：先分析表的索引

分析表的索引建立情况：DBCC showcontig('Table')

DBCC SHOWCONTIG 正在扫描 'Table'' 表...

表: 'Table'' (53575229)；索引 ID: 1，数据库 ID: 14

已执行 TABLE 级别的扫描。

- 扫描页数................................: 228

- 扫描区数..............................: 52

- 区切换次数..............................: 225

- 每个区的平均页数........................: 4.4

- 扫描密度 [最佳计数:实际计数].......: 12.83% [29:226]

- 逻辑扫描碎片 ..................: 97.37%

- 区扫描碎片 ..................: 98.08%

- 每页的平均可用字节数........................: 2686.3

- 平均页密度(满).....................: 66.81%

当你发现，扫描密度行，最佳计数和实际计数的比例已经严重失调，逻辑扫描碎片占了非常大的百分比，每页平均可用字节数非常大时，就说明

你的索引需要重新整理一下了。

执行重建索引命令：

DBCC DBREINDEX('Table'')

后分析的情况

DBCC SHOWCONTIG 正在扫描 'Table'' 表...

表: 'Table'' (53575229)；索引 ID: 1，数据库 ID: 14

已执行 TABLE 级别的扫描。

- 扫描页数................................: 154

- 扫描区数..............................: 20

- 区切换次数..............................: 19

- 每个区的平均页数........................: 7.7

- 扫描密度 [最佳计数:实际计数].......: 100.00% [20:20]

- 逻辑扫描碎片 ..................: 0.00%

- 区扫描碎片 ..................: 55.00%

- 每页的平均可用字节数........................: 86.8

- 平均页密度(满).....................: 98.93%