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(shù)據(jù)的存儲方式有一定了解.標(biāo)題中高級兩個(gè)字僅僅是因?yàn)楸酒恼滦枰业腡-SQL進(jìn)階系列文章的一些內(nèi)容作為基礎(chǔ).
簡介
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在SQL Server中，存儲數(shù)據(jù)的最小單位是頁，每一頁所能容納的數(shù)據(jù)為8060字節(jié).而頁的組織方式是通過B樹結(jié)構(gòu)（表上沒有聚集索引則為堆結(jié)構(gòu)，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(diǎn)實(shí)際存儲數(shù)據(jù)，而其他根節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)僅僅用于存放查找葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù).
每一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)為一頁，每頁是不可分割的. 而SQL Server向每個(gè)頁內(nèi)存儲數(shù)據(jù)的最小單位是表的行(Row).當(dāng)葉子節(jié)點(diǎn)中新插入的行或更新的行使得葉子節(jié)點(diǎn)無法容納當(dāng)前更新或者插入的行時(shí)，分頁就產(chǎn)生了.在分頁的過程中，就會產(chǎn)生碎片.
理解外部碎片
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首先，理解外部碎片的這個(gè)“外”是相對頁面來說的。外部碎片指的是由于分頁而產(chǎn)生的碎片.比如，我想在現(xiàn)有的聚集索引中插入一行，這行正好導(dǎo)致現(xiàn)有的頁空間無法滿足容納新的行。從而導(dǎo)致了分頁:
因?yàn)樵赟QL SERVER中，新的頁是隨著數(shù)據(jù)的增長不斷產(chǎn)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(dǎo)致數(shù)據(jù)在頁之間的移動，所以如果插入更新等操作經(jīng)常需要導(dǎo)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(xì)的限制或者返回?zé)o序結(jié)果集時(shí)，外部碎片并不會對性能產(chǎn)生影響。但如果要返回掃描聚集索引而查找連續(xù)頁面時(shí),外部碎片就會產(chǎn)生性能上的影響.
在SQL Server中，比頁更大的單位是區(qū)(Extent).一個(gè)區(qū)可以容納8個(gè)頁.區(qū)作為磁盤分配的物理單元.所以當(dāng)頁分割如果跨區(qū)后，需要多次切區(qū)。需要更多的掃描.因?yàn)樽x取連續(xù)數(shù)據(jù)時(shí)會不能預(yù)讀，從而造成額外的物理讀，增加磁盤IO.