SQLServer覆蓋索引

　　爲了更好地理解覆蓋索引，在正式介紹覆蓋索引以前，首先稍微來談一談有關索引的一些基礎知識。

數據頁和索引頁

　　在SQLServer中，數據存儲的基本單位是頁，一頁的大小爲8KB，分別由頁首，數據行和行偏移量組成，以下圖結構：

　　

　　頁首固定佔用96個字節，用來存儲相關的頁面系統信息，例如所屬的數據庫表對象Id等。數據行是真實數據的存儲區域，每一行的大小是不固定的。行偏移量是一個數組，數組的每一個位置佔2個字節，用來存儲數據行距離開頭的位置偏移量，主要是用來作快速定位，例如想要查找第N行，只要訪問行偏移量數組的第N項，就能快速找到數據行所在的位置。索引頁和數據頁的結構相似，所不一樣的是索引頁的數據行存儲的是和索引相關的信息。

彙集索引和非彙集索引

　　彙集索引定義了表中數據存儲的真實物理位置，它是按照指定列的順序來存儲數據的，類比於新華字典中的漢字是按照拼音順序排列的，因此每張表只能創建一個彙集索引。彙集索引是一棵B+樹結構，包含索引頁和數據頁，最底下的一排葉子節點是數據頁，往上則爲索引頁，來看一張圖應該更清晰一些：

　 

　　非彙集索引是獨立於數據真實存儲順序邏輯而存在的，類比於新華字典中按偏旁部首查找漢字的方式。與彙集索引對比，非彙集索引也是B+樹的數據結構，但卻只包含索引頁，並且在一張表中能夠創建多個非彙集索引，有關索引的深刻分析能夠查看這篇文章。一樣來看一張非彙集索引的圖：

　　

什麼是覆蓋索引

　　覆蓋索引是在SQLServer2005中引入的概念，只能創建在非彙集索引的基礎上，一般狀況下，非彙集索引的索引頁是不包含真實數據的，只存儲着指向數據頁中數據行的指針，而覆蓋索引則是經過將數據存儲在索引頁上，從而在查找對應數據的時候，只要找到索引頁就能夠訪問到數據，無需再去查詢數據頁，因此說這個索引是數據「覆蓋」的。

--覆蓋索引的建立是在非彙集索引建立的基礎上增長INCLUDE語句
CREATE NONCLUSTERED INDEX {index_name}
ON {table_name}(column_name...) --非彙集索引能夠聲明指定多個列做爲索引項
INCLUDE(column_name...)         --覆蓋索引能夠指定多個列存儲在索引頁上

建立覆蓋索引的語法

覆蓋索引分析

　　這一小節將經過建立覆蓋索引以及使用DBCC命令查看索引的方式進行介紹。

IF DB_ID('Test') IS NULL
BEGIN
    CREATE DATABASE Test;
END
GO

USE Test;
GO

IF OBJECT_ID('t1','U') IS NULL
BEGIN
    CREATE TABLE t1
    (
        t1_id    INT         NOT NULL IDENTITY(1,1),
        t1_name  VARCHAR(20) NOT NULL,
        t1_name1 VARCHAR(20) NOT NULL,
        t1_name2 VARCHAR(20) NOT NULL,
        t1_name3 VARCHAR(20) NOT NULL,
        t1_name4 VARCHAR(20) NOT NULL,
        t1_name5 VARCHAR(20) NOT NULL
    );
END

/*
*插入測試數據
*/
INSERT INTO t1 
(   t1_name,
    t1_name1,
    t1_name2,
    t1_name3,
    t1_name4,
    t1_name5    )
    SELECT 'name',
           'name',
           'name',
           'name',
           'name',
           'name'
      FROM sysobjects o1
CROSS JOIN sysobjects o2;     

/*
*建立覆蓋索引
*/
IF NOT EXISTS(SELECT 1
                FROM sysindexes
               WHERE name='idx_t1_id')
BEGIN 
    CREATE NONCLUSTERED INDEX idx_t1_id
    ON t1(t1_id)
    INCLUDE(t1_name);
END

建立表&測試數據&覆蓋索引

　　執行CROSS JOIN插入的測試數據有4000條左右，如今可使用DBCC命令來查看錶的數據頁和索引頁的狀況。

/*
*查看頁的基本信息
*前提條件：表中必須插入了數據
*所需參數：（數據庫名，表名，-1表示顯示所有IAM頁,數據頁, 索引頁）
*/
DBCC IND (Test,t1,-1); 

查看錶的數據頁和索引頁命令

　　執行完這條命令後，應該能夠看到顯示的頁信息，其中PageType=1的行表示數據頁，PageType=2的行表示索引頁，任意選擇一條PageType=2的行，找到PageFID和PagePID，就可使用DBCC命令來查看索引頁的具體信息。

/*
*查看索引頁的基本信息
*所需參數：(數據庫名，PageFID，PagePID，3表示輸出每行每列的信息)
*/
DBCC PAGE(Test,1,7732,3);

查看索引頁信息的命令

 　　執行完這條命令後，應該能夠看到t1_name這一列的信息是包含在這個索引頁中的。如今能夠經過執行不一樣的查詢SQL來查看覆蓋索引所帶來的性能提高，在執行SQL的同時開啓顯示實際的執行計劃，從而能夠清楚得看到對比結果。

SELECT t1_name
  FROM t1
 WHERE t1_id = 500;

SELECT t1_name1
  FROM t1
 WHERE t1_id =500;

對比查詢SQL

　　

　　

　　查詢1開銷爲33%，而查詢2的開銷爲67%，對比能夠看到查詢t1_name的開銷比查詢t1_name1的開銷小不少，由於查詢t1_name只須要執行索引，就能夠在索引頁上找到數據，而查詢t1_name1還要去查找數據頁。

覆蓋索引的思考

　　建立索引能帶來查詢的優化，但卻帶來了更改數據的負擔，覆蓋索引也不意外。由上面的分析咱們知道，覆蓋索引是非彙集索引的進一步細化，在更新數據的時候，若是涉及到覆蓋索引INCLUDE的列，除了更改數據頁以外還要更改索引頁，比單純使用非彙集索引增添了額外的工做。因此，在設計覆蓋索引的時候，要綜合考慮應該覆蓋的列，確保INCLUDE的列能帶來最佳的性能優化。