T-SQL查詢高級—SQL Server索引中的碎片和填充因子
寫在前面:本篇文章需要你對索引和SQL中數據的存儲方式有一定了解.標題中高級兩個字僅僅是因為本篇文章需要我的T-SQL進階系列文章的一些內容作為基礎.
簡介
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在SQL Server中，存儲數據的最小單位是頁，每一頁所能容納的數據為8060字節(jié).而頁的組織方式是通過B樹結構（表上沒有聚集索引則為堆結構，不在本文討論之列)如下圖:
在聚集索引B樹中，只有葉子節(jié)點實際存儲數據，而其他根節(jié)點和中間節(jié)點僅僅用于存放查找葉子節(jié)點的數據.
每一個葉子節(jié)點為一頁，每頁是不可分割的. 而SQL Server向每個頁內存儲數據的最小單位是表的行(Row).當葉子節(jié)點中新插入的行或更新的行使得葉子節(jié)點無法容納當前更新或者插入的行時，分頁就產生了.在分頁的過程中，就會產生碎片.
理解外部碎片
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首先，理解外部碎片的這個“外”是相對頁面來說的。外部碎片指的是由于分頁而產生的碎片.比如，我想在現有的聚集索引中插入一行，這行正好導致現有的頁空間無法滿足容納新的行。從而導致了分頁:
因為在SQL SERVER中，新的頁是隨著數據的增長不斷產生的，而聚集索引要求行之間連續(xù)，所以很多情況下分頁后和原來的頁在磁盤上并不連續(xù).
這就是所謂的外部碎片.
由于分頁會導致數據在頁之間的移動，所以如果插入更新等操作經常需要導致分頁，則會大大提升IO消耗，造成性能下降.
而對于查找來說，在有特定搜索條件，比如where子句有很細的限制或者返回無序結果集時，外部碎片并不會對性能產生影響。但如果要返回掃描聚集索引而查找連續(xù)頁面時,外部碎片就會產生性能上的影響.
在SQL Server中，比頁更大的單位是區(qū)(Extent).一個區(qū)可以容納8個頁.區(qū)作為磁盤分配的物理單元.所以當頁分割如果跨區(qū)后，需要多次切區(qū)。需要更多的掃描.因為讀取連續(xù)數據時會不能預讀，從而造成額外的物理讀，增加磁盤IO.