SQL Server 索引和表体系结构（三）

原文:SQL Server 索引和表体系结构（三）

包含列索引

概述

包含列索引也是非聚集索引，索引结构跟聚集索引结构是一样，有一点不同的地方就是包含列索引的非键列只存储在叶子节点；包含列索引的列分为键列和非键列，所谓的非键列就是INCLUDE中包含的列，至少需要有一个键列，且键列和非键列不允许重复，非键列最多允许1023列（也就是表的最多列-1），由于索引键列（不包括非键）必须遵守现有索引大小的限制（最大键列数为 16，总索引键大小为 900 字节）的要求所以引进了包含列索引。

正文

• 创建包含列索引

----创建表
CREATE TABLE [dbo].[Customers](
    [custid] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
    [companyname] [nvarchar](40) NOT NULL,
    [contactname] [nvarchar](30) NOT NULL,
    [contacttitle] [nvarchar](400) NOT NULL,
 CONSTRAINT [PK_Customers] PRIMARY KEY CLUSTERED
(
    [custid] ASC
)WITH (PAD_INDEX  = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE  = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS  = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS  = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]

----创建包含列索引
CREATE NONCLUSTERED INDEX [IX1_Customers] ON [dbo].[Customers]
(
    [companyname] ASC
)
INCLUDE ( [contactname])WITH (STATISTICS_NORECOMPUTE  = OFF, SORT_IN_TEMPDB = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, DROP_EXISTING = OFF, ONLINE = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS  = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS  = ON) ON [PRIMARY]
GO

这里的键列就是：companyname非键列就是：contactname

非键列具有下列优点：

• • 它们可以是不允许作为索引键列的数据类型。
  • 在计算索引键列数或索引键大小时，数据库引擎不考虑它们。

当查询中的所有列都作为键列或非键列包含在索引中时，带有包含性非键列的索引可以显著提高查询性能。这样可以实现性能提升，因为查询优化器可以在索引中找到所有列值；不访问表或聚集索引数据，从而减少磁盘 I/O 操作。（当索引包含查询引用的所有列时，它通常称为“覆盖查询”。）

• 创建覆盖查询

 覆盖查询就是创建的索引列包含查询所引用的所有列时

1. 查询列都设为键列

当我们的SELECT查询是这样的
SELECT
       [companyname]
      ,[contactname]
      ,[contacttitle]
  FROM [chenmh].[dbo].[Customers]
  where companyname='好孩子'

---这时我们选择将索引列都包含在索引建列中
CREATE NONCLUSTERED INDEX [IX2_Customers] ON [dbo].[Customers]
(

       [companyname] ASC
      ,[contactname] ASC
      ,[contacttitle] ASC
)
WITH (STATISTICS_NORECOMPUTE  = OFF, SORT_IN_TEMPDB = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, DROP_EXISTING = OFF, ONLINE = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS  = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS  = ON) ON [PRIMARY]
GO

将会弹出警告：警告! 最大键长度为 900 个字节。索引 'IX2_Customers' 的最大长度为 940 个字节。对于某些大值组合，插入/更新操作将失败。由于三个字段都是NVARCHAR字段类型，每个字符需要 2 个字节，（40+30+400）*2=940个字节，大于900字节，这时我们可以将[contactname] ,[contacttitle]包含在非键列中

2.将大数据类型设为非键列

CREATE NONCLUSTERED INDEX [IX3_Customers] ON [dbo].[Customers]
(

       [companyname] ASC

)
INCLUDE ( [contactname]
        ,[contacttitle])
WITH (STATISTICS_NORECOMPUTE  = OFF, SORT_IN_TEMPDB = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, DROP_EXISTING = OFF, ONLINE = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS  = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS  = ON) ON [PRIMARY]
GO

这时索引键大小所占字符就只有40*2=80个字节，同时索引也是覆盖索引，索引的列包含查询用到的列，当我们查询数据时直接在索引页中查找数据就可以，不需要访问数据页，减少磁盘IO，提高性能

带有包含列的索引准则

设计带有包含列的非聚集索引时，请考虑下列准则：

• • 在 CREATE INDEX 语句的 INCLUDE 子句中定义非键列。
  • 只能对表或索引视图的非聚集索引定义非键列。
  • 除 text、ntext 和 image 之外，允许所有数据类型。
  • 精确或不精确的确定性计算列都可以是包含列。有关详细信息，请参阅为计算列创建索引。
  • 与键列一样，只要允许将计算列数据类型作为非键索引列，从 image、ntext 和 text
    数据类型派生的计算列就可以作为非键（包含性）列。
  • 不能同时在 INCLUDE 列表和键列列表中指定列名。
  • INCLUDE 列表中的列名不能重复。

列大小准则

• • 必须至少定义一个键列。最大非键列数为 1023 列。也就是最大的表列数减 1。
  • 索引键列（不包括非键）必须遵守现有索引大小的限制（最大键列数为 16，总索引键大小为 900 字节）。
  • 所有非键列的总大小只受 INCLUDE 子句中所指定列的大小限制；例如，varchar(max) 列限制为 2
    GB。

列修改准则

修改已定义为包含列的表列时，要受下列限制：

• • 除非先删除索引，否则无法从表中删除非键列。
  • 除进行下列更改外，不能对非键列进行其他更改：
    • 将列的为空性从 NOT NULL 改为 NULL。
    • 增加 varchar、nvarchar 或 varbinary 列的长度。

注意事项

• 键列的大小尽量小，有利用提高效率
• 将用于搜索和查找的列为键列，键列尽量不要包含没必要的列。（例如上面建立的覆盖查询列，虽然companyname+contactname加起来作为键列也不会超过900字节，但是这样键大小就变大了，降低了查询效率）

• 避免添加不必要的列。添加过多的索引列（键列或非键列）会对性能产生下列影响：
  • 一页上能容纳的索引行将更少。这样会使 I/O 增加并降低缓存效率。
  • 需要更多的磁盘空间来存储索引。特别是，将
    varchar(max)、nvarchar(max)、varbinary(max) 或 xml
    数据类型添加为非键索引列会显著增加磁盘空间要求。这是因为列值被复制到了索引叶级别。因此，它们既驻留在索引中，也驻留在基表中。
  • 索引维护可能会增加对基础表或索引视图执行修改、插入、更新或删除操作所需的时间

总结

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