【转】SQL SERVER索引的工作原理

因为索引的不可见性，很多人对它的工作原理可能也很迷糊，因此通常对建索引也不知道如何下手。
一些基本概念：

1.数据页：参见索引原理。     在聚集索引中，就是索引页的叶节点。
我们来简单地看看它是如何工作的。

                
                                                                                              图A                
我们来看图A,聚簇索引的结构图。
数据页就是数据库里实际存储数据的地方，可以看到是按页1页1页存的。

假设那个列是"LastName"。

因为是聚集索引,所以它是按照顺序排下来的。可以看到，索引是一棵树，首先先看一下这棵树是怎么形成的。

先看Page100和Page110的最上面，由它们形成了Page141,Page141的第一条数据是Page100的第一条数据，Page141的最后一条数据是Page110的第一条数据。同理由Page120和Page130形成Page145,Page141和Page145形成根Page140.

好了，然后来看看它是如何查找数据的。(查找思想类似与二分查找）

我们来找"Rudd"这个姓。

首先它会从根即Page140开始找,因为"Rudd"的值比"Martin"大(只要比较一下他们首字母就知道了,按26个字母顺序R排在M的后面)，所以会往"Martin"的后面找，即找到Page145,然后在比较一下"Rudd"和"Smith","Rudd"比"Smith"小，所以会往左边找即Page120,然后在Page120逐行扫描下来直到找到"Rudd"。

如果不建索引的话，SQL SERVER会从第一页开始按顺序每页逐行扫描过去，直到找到"Rudd"。显然如果对于一个百万行的表来说，效率是极其低下的，如果建了索引，非常快就能找到。

非聚簇索引：

                                                                                             图 B
看图B，非聚簇索引的结构图。

聚簇索引和非聚簇索引的区别就是：聚簇索引的数据物理存储顺序和索引顺序一致的，也就是它的数据就是按顺序排下来的。非聚簇索引的数据存储是无序的，不按索引顺序排列。

从图B可以看到数据页里是无序的。那么它的索引是如何建立的呢？

再看图B，它是把这个索引列的数据复制了一份然后按顺序排下来，再建立索引。每行数据都有一个指针。

我们再来找"Rudd".首先从索引页的根开始找，查找原理跟聚集索引是一样的。在索引页的Page61找到"Rudd",它的指针是470501，然后在数据页的Page5找到470501，这个位置就是"Rudd"在数据库中的实际位置,这样就找到了"Rudd"。

聚集索引和非聚集索引一样有B-树结构，但是有两个重大差别：

1. 非聚集索引的叶层不包含数据页。相反，叶节点包含索引行。

2. 数据行不按照非聚集索引键的顺序排序和存储。

好了索引的基本工作原理就是这样，可能实际上要复杂些。

附加：非聚集索引 搜索示意图