第7/24周 非聚集索引

 上个星期我讨论了SQL Server里的聚集索引。当你在表上定义了一个聚集索引，你是物理上把你的表数据按提供的聚集键列的顺序存储。在SQL Server里，一个表只能定义一个聚集索引，非聚集索引可以定义多个（最多999个）。

非聚集索引是第二索引，你可以在表上列进行定义。你也可以把非聚集索引与书比较。但是这次你把它认为类似T-SQL 语言参考的书。书本身就是一个聚集索引，不同的T-SQL命令是按它们的名字物理排序的。在书的最后，你会看到一个索引。当你查找一个T-SQL 命令（例如 CREATE TABLE)，你可以使用书最后的索引，来找到这个命令详细介绍的位置。

这里书会给你一个查找值——页码，在那里你可以找到这个命令的详细信息。这与SQL Server里（非聚集索引）的概念是一样的：但给你在执行计划里通过非聚集索引访问你的表，SQL Server会在非聚集索引的叶子层给你查找值，你可以用它找到这条记录的更多信息。SQL Server需要用这个查找值做导航，从非聚集索引到聚集索引或堆表里找到记录其他列值，这些列不是非聚集索引的一部分。在SQL Server里这个被称为书签查找（Bookmark Lookup）。我们来看看它的更多细节。

书签查找（Bookmark Lookups）

每次不在查询的执行计划里访问非聚集索引，你查询里的一些列不是非聚集索引的一部分，SQL Server需要在执行计划里进行书签查找操作。下图是一个执行计划里典型的书签查找：

可以看到，SQL Server在Person.Address表里进行非聚集查找操作。另外SQL Server通过键查找（Key Lookup）（聚集的）操作从聚集表获取所有其他列。这个看起来是SQL Server里很酷的功能，但是实际上，书签查找是非常，非常，非常危险的！

它们会导致书签查找死锁，性能会受老的过期的统计信息影响，当你与参数嗅探问题（Parameter Sniffing ）打交道时也是。书签查找只会在与非聚集索引组合时发生。因此，下星期我们会讨论下在执行计划里如何避免书签查找，还有为什么有时候SQL Server会完全忽略你的近乎完美的非聚集索引。

聚集键依赖关系（Clustered Key Dependency）

像我刚才说过的，SQL Server在非聚集索引的叶子层保存查找值，用来指向存在聚集表或堆表的记录。当你在堆表定义了一个非聚集索引，这个查找值称为行标识者（Row-Identifier）查找值。它是8 bytes长的值，包含记录物理存储的页号（4 bytes），文件号（2 bytes），还有槽号（2 bytes）。

如果你在聚集表上定义你的非聚集索引，SQL Server使用聚集键值作为查找值。这意味你你要认真选择的聚集键列都是每个非聚集索引的一部分。在聚集和非聚集索引之间有着巨大的依赖关系。聚集键基本上是你表里的冗余数据。因此，当你选择聚集键列时，你真的需要认真考虑。因为它的强大依赖性，选择的最佳聚集键应该有3个特性：

• 唯一的（Unique）
• 范围小的（Narrow）
• 静态的（Static）

用心记住它们，因为你的聚集键始终出现在每个非聚集索引里。

小结

非聚集索引对提高你的查询性能非常重要。不好非聚集索引的设计会让你引入书签查找，这会引入巨大的问题和副作用到你的数据库里。如果你想对非聚集索引内部结构有更深入的理解，可以看看下列文章

• 索引深入浅出：非聚集索引的B树结构在聚集表。
• 索引深入浅出：非聚集索引的B树结构在堆表
• 自增长的聚集键值不会扩展（scale）

按照我们的约定，下星期我会讲下使用覆盖非聚集索引（Covering Non-Clustered Indexes）来避免书签查找（Bookmark Lookups）。还有临界点（Tipping Point），它用来定义SQL Server是否在使用非聚集索引。请继续关注！

围观PPT：

0608_07_00聚集表上的B树结构.rar 
0615_07_01非聚集索引.rar 
0624_07_02SQL_Server的索引结构.part1.rar 
0624_07_02SQL_Server的索引结构.part2.rar 
0624_07_02SQL_Server的索引结构.part3.rar  
0624_07_02SQL_Server的索引结构.part4.rar 
0629_07_03非聚集索引的B树结构在聚集表.rar 
0706_07_04非聚集索引的B树结构在堆表.rar