淺談ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ中索引的使用

[摘要] 本文介紹了SQL Server中聚簇索引和非聚簇索引的使用，并針對(duì)索引的選擇進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞] 聚簇索引 非聚簇索引 SQL Server

在應(yīng)用系統(tǒng)中，尤其在聯(lián)機(jī)事務(wù)處理(OLTP)系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)查詢(xún)及處理速度已成為衡量應(yīng)用系統(tǒng)成敗的標(biāo)準(zhǔn)。而采用索引來(lái)加快數(shù)據(jù)處理速度也成為廣大數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)所接受的優(yōu)化方法。

但是，索引并不總是提高系統(tǒng)的性能，在增、刪、改操作中索引的存在會(huì)增加一定的工作量。因此，在適當(dāng)?shù)牡胤皆黾舆m當(dāng)?shù)乃饕牟缓侠淼牡胤絼h除次優(yōu)的索引，將有助于優(yōu)化那些性能較差的SQL Server應(yīng)用。實(shí)踐表明，合理的索引設(shè)計(jì)是建立在對(duì)各種查詢(xún)的分析和預(yù)測(cè)上的，只有正確地使索引與程序結(jié)合起來(lái)，才能產(chǎn)生最佳的優(yōu)化方案。本文就SQL Server索引的使用進(jìn)行了一些探討。

一、聚簇索引(clustered indexes)的使用

聚簇索引是一種對(duì)磁盤(pán)上實(shí)際數(shù)據(jù)重新組織以按指定的一個(gè)或多個(gè)列的值排序的索引。使用聚簇索引查找數(shù)據(jù)幾乎總是比使用非聚簇索引快。每張表只能建一個(gè)聚簇索引，建立聚簇索引的思想是：

1.大多數(shù)表都應(yīng)該有聚簇索引或使用分區(qū)來(lái)降低對(duì)表尾頁(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，在一個(gè)高事務(wù)的環(huán)境中，對(duì)最后一頁(yè)的封鎖嚴(yán)重影響系統(tǒng)的吞吐量。

2.在聚簇索引下，數(shù)據(jù)在物理上按順序排在數(shù)據(jù)頁(yè)上，重復(fù)值也排在一起，因而在那些包含范圍檢查(between、<、<=、>、>=)或使用group by或order by的查詢(xún)時(shí)，一旦找到具有范圍中第一個(gè)鍵值的行，具有后續(xù)索引值的行保證物理上毗連在一起而不必進(jìn)一步搜索，避免了大范圍掃描，可以大大提高查詢(xún)速度。

3.在一個(gè)頻繁發(fā)生插入操作的表上建立聚簇索引時(shí)，不要建在具有單調(diào)上升值的列(如IDENTITY)上，否則會(huì)經(jīng)常引起封鎖沖突。

4.在聚簇索引中不要包含經(jīng)常修改的列，因?yàn)榇a值修改后，數(shù)據(jù)行必須移動(dòng)到新的位置。

5.選擇聚簇索引應(yīng)基于where子句和連接操作的類(lèi)型。

聚簇索引的侯選列是：

(1)主鍵列，該列在where子句中使用并且插入是隨機(jī)的。

(2)按范圍存取的列，如pri_order>100 and pri_order< 200。

(3)在group by或order by中使用的列。

(4)不經(jīng)常修改的列。

(5)在連接操作中使用的列。

二、非聚簇索引(nonclustered indexes)的使用

SQL Server缺省情況下建立的索引是非聚簇索引，由于非聚簇索引不重新組織表中的數(shù)據(jù)，而是對(duì)每一行存儲(chǔ)索引列值并用一個(gè)指針指向數(shù)據(jù)所在的頁(yè)面。每個(gè)非聚簇索引提供訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)的不同排序順序。在建立非聚簇索引時(shí)，要權(quán)衡索引對(duì)查詢(xún)速度的加快與降低修改速度之間的利弊。另外，還要考慮這些問(wèn)題：

1.索引需要使用多少空間。

2.合適的列是否穩(wěn)定。

3.索引鍵是如何選擇的，掃描效果是否更佳。

4.是否有許多重復(fù)值。

對(duì)更新頻繁的表來(lái)說(shuō)，表上的非聚簇索引比聚簇索引和根本沒(méi)有索引需要更多的額外開(kāi)銷(xiāo)。對(duì)移到新頁(yè)的每一行而言，指向該數(shù)據(jù)的每個(gè)非聚簇索引的頁(yè)級(jí)行也必須更新，有時(shí)可能還需要索引頁(yè)的分理。從一個(gè)頁(yè)面刪除數(shù)據(jù)的進(jìn)程也會(huì)有類(lèi)似的開(kāi)銷(xiāo)，另外，刪除進(jìn)程還必須把數(shù)據(jù)移到頁(yè)面上部，以保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性。所以，建立非聚簇索引要非常慎重。非聚簇索引常被用在以下情況:某列常用于集合函數(shù)(如Sum，....);某列常用于join，order by，group by;查尋出的數(shù)據(jù)不超過(guò)表中數(shù)據(jù)量的20%。

三、索引的選擇技術(shù)

索引的有無(wú)，建立方式的不同將會(huì)導(dǎo)致不同的查詢(xún)效果，選擇什么樣的索引基于用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的查詢(xún)條件。一般來(lái)說(shuō)建立索引的思路是：

1.主鍵時(shí)常作為where子句的條件，應(yīng)在表的主鍵列上建立聚簇索引，尤其當(dāng)經(jīng)常用它作為連接的時(shí)候。

2.有大量重復(fù)值且經(jīng)常有范圍查詢(xún)和排序、分組發(fā)生的列，或者非常頻繁地被訪(fǎng)問(wèn)的列，可考慮建立聚簇索引。

3.經(jīng)常同時(shí)存取多列，且每列都含有重復(fù)值可考慮建立復(fù)合索引來(lái)覆蓋一個(gè)或一組查詢(xún)，并把查詢(xún)引用最頻繁的列作為前導(dǎo)列，如果可能盡量使關(guān)鍵查詢(xún)形成覆蓋查詢(xún)。

4.如果知道索引鍵的所有值都是惟一的，那么確保把索引定義成惟一索引。

5.在一個(gè)經(jīng)常做插入操作的表上建索引時(shí)，使用fillfactor(填充因子)來(lái)減少頁(yè)分裂，同時(shí)提高并發(fā)度降低死鎖的發(fā)生。如果在只讀表上建索引，則可以把fillfactor置為100。

6.在選擇索引鍵時(shí)，設(shè)法選擇那些采用小數(shù)據(jù)類(lèi)型的列作為鍵以使每個(gè)索引頁(yè)能夠容納盡可能多的索引鍵和指針，通過(guò)這種方式，可使一個(gè)查詢(xún)必須遍歷的索引頁(yè)面降到最小。此外，盡可能地使用整數(shù)為鍵值，因?yàn)樗軌蛱峁┍热魏螖?shù)據(jù)類(lèi)型都快地訪(fǎng)問(wèn)速度。

四、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐表明，不恰當(dāng)?shù)乃饕坏谑聼o(wú)補(bǔ)，反而會(huì)降低系統(tǒng)的執(zhí)行性能。因?yàn)榇罅康乃饕诓迦?、修改和刪除操作時(shí)比沒(méi)有索引花費(fèi)更多的系統(tǒng)時(shí)間。例如下面情況下建立的索引是不恰當(dāng)?shù)模?/p>

1.在查詢(xún)中很少或從不引用的列不會(huì)受益于索引，因?yàn)樗饕苌倩驈膩?lái)不必搜索基于這些列的行。

2.只有兩個(gè)或三個(gè)值的列，如男性和女性(是或否)，從不會(huì)從索引中得到好處。

另外，鑒于索引加快了查詢(xún)速度，但減慢了數(shù)據(jù)更新速度的特點(diǎn)?？赏ㄟ^(guò)在一個(gè)段上建表，而在另一個(gè)段上建其非聚簇索引，而這兩段分別在單獨(dú)的物理設(shè)備上來(lái)改善操作性能。