14-SQLServer索引碎片
一、总结
1、数据库的存储本身是无序的，建立聚集索引之后，就会按照聚集索引的物理顺序存入硬盘；
2、建立索引完全是为了提升读取的速度，相对写入的速度就会降低，没有索引的表写入时最快的，但是大多数系统读的频率要高于写的频率；
3、索引碎片分为内部碎片和外部碎片。
内部碎片：是指索引页没有100%存储满，有剩余空间，这就是内部碎片；产生原因是在insert或者update数据时，该页不足以放下新增或更新的数据，造成分页，导致索引页的平均密度变小，就产生了内部碎片；
外部碎片：是指做插入或更新操作时，原来页无法容纳新的行，导致分页（分页会将原来页大约一半的数据放到新页上，达到一个平衡状态），而新的页和原来的页在物理上又不连续了（分页之前，他们之间有好多页面），而聚集索引要求行之前是连续的，所以分页后，新叶和原来页物理上的不连续是造成外部碎片的原因。
4、修改填充因子，也有可能解决索引碎片的问题，一千万的数据量修改填充因子用了1分钟（只是测试，表没有做删除的操作）；
5、索引碎片查出的记录数（record_count）与直接select count(*)查出的数据量可能不一样，具体解释参考下面对字段意思的解释处；
7.如果数据库里有批量数据的删除，导致avg_page_space_used_in_percent页的百分比变小，产生了碎片，这个时候可以通过收缩数据文件来增大页百分比，释放更多的空间（已测试过，但是做数据文件的收缩要慎重）
二、具体SQL操作
1.查看索引碎片
命令：SELECT page_count,avg_page_space_used_in_percent,record_count,
avg_record_size_in_bytes,avg_fragmentation_in_percent,fragment_count
FROM sys.dm_db_index_physical_stats(DB_ID('run'),object_id('dbo.Person'),NULL,NULL,'sampled')
page_count：索引或数据页的总数
avg_page_space_used_in_percent：平均数据页面使用空间的百分比
record_count：记录数，该数可能与对表查询select count(*)查出的结果值不一样，这是因为一行可能包含多个记录，比如LOB字段或可变长度的数据等等，详情参考官方解释
avg_record_size_in_bytes：平均每条记录数的大小（字节）
avg_fragmentation_in_percent：索引的逻辑碎片，按百分比计算，值越小表示碎片越少，平均每个区的剩余空间（也就是碎片的百分比）
fragment_count：叶级别中的碎片数(外部碎片的数量)，也有可能是小的表保存在混合区上
官方参考地址：https://docs.microsoft.com/zh-cn/previous-versions/sql/sql-server-2008-r2/ms188917%28v%3dsql.105%29
2.显示数据库里所有索引的碎片信息
命令：
use [run]
DBCC SHOWCONTIG WITH ALL_INDEXES
3.显示指定表的所有索引的碎片信息
命令：
use [run]
DBCC SHOWCONTIG(T1) WITH ALL_INDEXES
4.显示指定索引的碎片信息
命令：
DBCC SHOWCONTIG(T1,pk_name)
查出结果的解释：
扫描页数：该表的数据存储的页数；
扫描区数：一个区有8页，用扫描页数除以8可以得出估计的区数，如果扫描出的区数比你算出的要多，说明存在外部碎片，比算出的值高的多，说明外部碎片越多（如果数据量少的话不能作为参考值，比如扫面页数少于8页，就可能是存储在混合区里，不是单独给该表分配的区）；
扫描密度：最佳值：实际值，该比值应该尽可能接近100%，低了说明有外部碎片；
逻辑扫描碎片：无序页的百分比，该比值应该在0%到10%之间，高了则说明有外部碎片；
区扫描碎片：无序扩展盘区在扫面索引叶级页中所占的百分比。该百分比高，说明有外部碎片；
每页的平均可用字节数：每页还剩余的空间，剩的越多说明有内部碎片，这个值要参考是否有设置填充因子，默认填充因子是0，就是页100%填充数据，如果填充因子是80%，就表示只填充80%的数据，剩下的20%留着给insert和update使用，以防做插入和更新时出现分页的情况。
平均密度：每页上数据量的密度，该值越高，表示每页填充的越满，值越低，表示每页上剩余空间越多，内部碎片越多。这个是相对的，要看系统读写比例，密度越低，页上剩余的空间大，插入更新数据时的性能就会越好（不会造成分页）；相反密度越高，页上剩余空间小，插入更新数据时可能会造成分页，性能就会低，相反查询的性能就会好，因为扫描的页少，跨区扫描页少，所以查询性能会好；
5、查看索引的填充因子
命令：
select object_name(object_id) as tname,name as indexName,type_desc,fill_factor
from run.sys.indexes where name='pk_name'
6.修改索引的填充因子
注：也是在图形化页面修改，也可以生成脚本
命令：alter index pk_name on dbo.T1 rebuild with (fillfactor=80)
7、打开IO统计，查看查询读取磁盘的IO次数
命令：
set statistics io on
select top 100 col2 from run.dbo.T1 where col2='99'
set statistics io off
三、索引碎片的解决办法
1、删除索引重新创建
这种操作会造成阻塞，会导致非聚集索引重建2次（删除重建，建立重建），数据量大的情况下耗时非常长，生产环境不建议这么做。
2.使用drop_existing语句重建索引
该方法可以避免重建2次索引，因为该语句是原子性的，不会导致非聚集索引重建2次，但同样会造成阻塞。
该方法可以重新创建使用约束的索引（如：唯一性约束）
命令：create unique clustered index pk_name on T1(Col1) with (drop_existing=on)
3.使用alter index rebuild语句重建索引
该种方式也是重建索引，但是是动态重建索引而不是卸载在重新重建，但是依旧会造成阻塞；
可以通过online关键字减少锁，但是会造成重建时间加长；
原子性操作，中途终止会事务回滚；
命令：
alter index pk_name on T1 rebuild
alter index pk_name on T1 rebuild with (online=on)
alter index all on T1 rebuild with (online=on) --在线重建所有索引
4.使用alter index reorganize整理索引页
该种方式不会重建索引，也不会生成新的页，仅仅是整理叶级数据，不涉及非叶级节点，当遇到加锁的页时跳过，所以不会造成阻塞，但整理效果会比前3种差。
重整索引不会锁定任何对象，它仅仅是优化当前的B树的叶子节点。
命令：
alter index pk_name on T1 reorganize --重整pk_name索引
alter index all on T1 reorganize --重整所有索引
