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索引键的唯一性(4/4):非唯一聚集索引上的唯一和非唯一非聚集索引

时间:2015-06-15 12:41:48      阅读:197      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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原文:索引键的唯一性(4/4):非唯一聚集索引上的唯一和非唯一非聚集索引

在上一篇文章里,我谈了唯一聚集索引上的唯一和非唯一非聚集索引的区别。在这篇文章里,我想谈下唯一聚集索引上的唯一和唯一聚集索引的区别。我们都知道,SQL Server内部把唯一聚集索引当作唯一聚集索引处理的。如果你定义了一个唯一聚集索引,SQL Server会增加叫做uniquifier到你的索引记录,它导致你聚集索引的导航结构(B树的非叶子层)里,每条索引行都要用到4 bytes的开销。

下列代码再次创建我们的Customers表,这次在它上面定义唯一聚集索引,最后定义2个聚集索引,1个是唯一的,另1个是非唯一的。

 1 -- Create a table with 393 length + 7 bytes overhead = 400 bytes 
 2 -- Therefore 20 records can be stored on one page (8.096 / 400) = 20,24 
 3 CREATE TABLE Customers 
 4 ( 
 5     CustomerID INT NOT NULL, 
 6     CustomerName CHAR(100) NOT NULL, 
 7     CustomerAddress CHAR(100) NOT NULL, 
 8     Comments CHAR(189) NOT NULL 
 9 ) 
10 GO 
11  
12 -- Create a non unique clustered index on the previous created table 
13 CREATE CLUSTERED INDEX idx_Customers ON Customers(CustomerID) 
14 GO
15 
16 -- Insert 80.000 records 
17 DECLARE @i INT = 1 
18 WHILE (@i <= 20000) 
19 BEGIN 
20     DECLARE    @j INT = 1     
21     INSERT INTO Customers VALUES 
22     ( 
23         @i, 
24         CustomerName + CAST(@i AS CHAR) + CAST(@j AS CHAR), 
25         CustomerAddress + CAST(@i AS CHAR), 
26         Comments + CAST(@i AS CHAR) 
27     ) 
28      
29     SET @j += 1; 
30      
31     INSERT INTO Customers VALUES 
32     ( 
33         @i, 
34         CustomerName + CAST(@i AS CHAR) + CAST(@j AS CHAR), 
35         CustomerAddress + CAST(@i AS CHAR), 
36         Comments + CAST(@i AS CHAR) 
37     ) 
38      
39     SET @j += 1; 
40      
41     INSERT INTO Customers VALUES 
42     ( 
43         @i, 
44         CustomerName + CAST(@i AS CHAR) + CAST(@j AS CHAR), 
45         CustomerAddress + CAST(@i AS CHAR), 
46         Comments + CAST(@i AS CHAR) 
47     ) 
48      
49     SET @j += 1; 
50      
51     INSERT INTO Customers VALUES 
52     ( 
53         @i, 
54         CustomerName + CAST(@i AS CHAR) + CAST(@j AS CHAR), 
55         CustomerAddress + CAST(@i AS CHAR), 
56         Comments + CAST(@i AS CHAR) 
57     ) 
58      
59     SET @i += 1 
60 END 
61 GO
62 
63 -- Create a unique non clustered index on the clustered table 
64 CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX idx_UniqueNCI_CustomerID 
65 ON Customers(CustomerName) 
66 GO 
67  
68 -- Create a non-unique non clustered index on the clustered table 
69 CREATE NONCLUSTERED INDEX idx_NonUniqueNCI_CustomerID 
70 ON Customers(CustomerName) 
71 GO

我们通过DMV sys.dm_db_index_physical_stats查看索引的相关信息。

 1 -- Retrieve physical information about the unique non-clustered index 
 2 SELECT * FROM sys.dm_db_index_physical_stats 
 3 ( 
 4     DB_ID(ALLOCATIONDB), 
 5     OBJECT_ID(Customers), 
 6     2, 
 7     NULL, 
 8     DETAILED
 9 ) 
10 GO
11 
12 -- Retrieve physical information about the non-unique non-clustered index 
13 SELECT * FROM sys.dm_db_index_physical_stats 
14 ( 
15     DB_ID(ALLOCATIONDB), 
16     OBJECT_ID(Customers), 
17     3, 
18     NULL, 
19     DETAILED
20 ) 
21 GO

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从图中我们可以看到,在导航层的唯一聚集索引每个索引行占用107 bytes,而唯一聚集索引每个索引行平均占用117 bytes(最小111 bytes,最大119 bytes)。我们用DBCC PAGE分析下各自的根页。

1 TRUNCATE TABLE dbo.sp_table_pages
2 INSERT INTO dbo.sp_table_pages
3 EXEC(DBCC IND(ALLOCATIONDB, Customers, -1)) 
4 
5 SELECT * FROM dbo.sp_table_pages ORDER BY IndexLevel DESC

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首先是唯一聚集索引,它的根页是21058。

1 DBCC PAGE(ALLOCATIONDB, 1, 21058, 3) 
2 GO
3 
4 DBCC PAGE(ALLOCATIONDB, 1,21057,3)
5 GO

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从图中我们可以看出,唯一聚集索引在索引根层(还有中间层)只保存了唯一聚集键,因为聚集键本身就已经唯一了。

我们换参数1再来看看根页信息:

1 DBCC TRACEON(3604)
2 DBCC PAGE(ALLOCATIONDB, 1, 21058, 1) 
3 GO

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这107 bytes包含下列信息:

  • 1 byte: 状态位
  • n bytes:唯一聚集索引键——这里是CustomerName列,100 bytes
  • 4 bytes:页ID(PageID)
  • 2 bytes:文件ID(FileID)

我们再来看看唯一聚集索引的叶子页。

1 DBCC PAGE(ALLOCATIONDB, 1,21322,3)
2 GO

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我们可以看出SQL Server通过唯一聚集键和uniquifier来指向聚集表的对应记录。

这里我们可以得出结论:在唯一聚集索引上的唯一聚集索引只在叶子层使用4 bytes的uniquifier,因为这里SQL Server使用聚集键和uniquifier直接指向对应的记录。这个4 bytes的uniquifier在唯一聚集索引的非叶子层(根层和中间层)不存在。

我们再来看看唯一聚集索引的根页,它的根页是22986。

1 DBCC PAGE(ALLOCATIONDB, 1, 22986, 3) 
2 GO

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这里的根页输出信息非常有意思!索引记录的键必须设计为唯一。SQL Server如何让唯一聚集索引键唯一呢?非常简单——加下聚集键(CustomerID (key))(4 bytes)。但是聚集键这里默认还是不唯一的,因此SQL Server又加了uniquifier(4 bytes),因次当你uniquifier不为0的时候,每个索引行都有8 bytes的开销。当uniquifier为0时,你只要4 bytes的开销,因为这个情况下uniquifier并不物理保存在索引记录里,0是SQL Server自动假定的值。

我们再看看参数为1的信息:

1 DBCC TRACEON(3604)
2 DBCC PAGE(ALLOCATIONDB, 1, 22986, 1) 
3 GO

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这111 bytes 包含下列信息:

  • 1 byte:状态位
  • n bytes:唯一聚集索引键——这里是CustomerName列,100 bytes
  • n bytes:唯一聚集索引键——这里是CustomerID列,4 bytes
  • 4 bytes:页ID(PageID)
  • 2 bytes:文件ID(FileID)
  • 4 bytes:uniquifier用到的字节
  • 4 bytes:uniquifier本身值,如果uniquifier非0的话

刚才我们通过sys.dm_db_index_physical_stats知道唯一聚集索引的索引记录是111 bytes,最长是117 bytes。

我们来看看唯一聚集索引的叶子页:

1 DBCC PAGE(ALLOCATIONDB, 1,23308,3)
2 GO

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这和唯一聚集索引上定义的唯一聚集索引是一样的。叶子层通过聚集键(CustomerID)和uniquifier指向聚集表的对应记录。从这个例子我们可以看出,当你在唯一聚集索引上定义唯一聚集索引时,会有巨大的开销(每个索引行 8 bytes),因为SQL Server内部要保证聚集键唯一,这就需要大量的存储开销。  

索引键的唯一性(4/4):非唯一聚集索引上的唯一和非唯一非聚集索引

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原文地址:http://www.cnblogs.com/lonelyxmas/p/4576717.html

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