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维护表的索引提高SQL Server性能

2019.10.09 来源: 浏览:0次

大多数SQL Server表需要索引来提高数据的访问速度,如果没有索引,SQL Server要进行表格扫描读取表中的每一个记录才能找到索要的数据。索引可以分为簇索引和非簇索引,簇索引通过重排表中的数据来提高数据的访问速度,而非簇索引则通过维护表中的数据指针来提高数据的索引。

索引的体系结构:

为什么要不断的维护表的索引?首先,简单介绍一下索引的体系结构。SQL Server在硬盘中用8KB页面在数据库文件内存放数据。缺省情况下这些页面及其包含的数据是无组织的。为了使混乱变为有序,就要生成索引。生成索引后,就有了索引页和数据页,数据页保存用户写入的数据信息。索引页存放用于检索列的数据值清单(关键字)和索引表中该值所在纪录的地址指针。索引分为簇索引和非簇索引,簇索引实质上是将表中的数据排序,就好像是字典的索引目录。非簇索引不对数据排序,它只保存了数据的指针地址。向一个带簇索引的表中插入数据,当数据页达到100%时,由于页面没有空间插入新的的纪录,这时就会发生分页,SQL Server 将大约一半的数据从满页中移到空页中,从而生成两个半的满页。这样就有大量的数据空间。簇索引是双向链表,在每一页的头部保存了前一页、后一页地址以及分页后数据移动的地址,由于新页可能在数据库文件中的任何地方,因此页面的链接不一定指向磁盘的下一个物理页,链接可能指向了另一个区域,这就形成了分块,从而减慢了系统的速度。对于带簇索引和非簇索引的表来说,非簇索引的关键字是指向簇索引的,而不是指向数据页的本身。

为了克服数据分块带来的负面影响,需要重构表的索引,这是非常费时的,因此只能在需要时进行。可以通过DBCC SHOWCONTIG来确定是否需要重构表的索引。下面举例来说明DBCC SHOWCONTIG和DBCC REDBINDEX的使用方法。以SQL Server自带的northwind数据作为例子

带开SQL Server的Query analyzer输入命令:

use pubs

declare @table_id int

set @table_id=object_id('tbldlvinfoback')

dbcc showcontig(@table_id)

这个命令显示pubs数据库中的tbldlvinfoback表的分块情况,结果如下:

DBCC SHOWCONTIG 正在扫描 'tblDlvInfoback' 表…

表: 'tblDlvInfoback'(1797581442);索引 ID: 0,数据库 ID: 5

已执行 TABLE 级别的扫描。

- 扫描页数……: 197214

- 扫描扩展盘区数……: 24659

- 扩展盘区开关数……: 24658

- 每个扩展盘区上的平均页数……: 8.0

- 扫描密度[最佳值:实际值]……: 99.97%[24652:24659]

- 扩展盘区扫描碎片……: 15.46%

- 每页上的平均可用字节数……: 374.6

- 平均页密度(完整)……: 95.37%

DBCC 执行完毕。如果 DBCC 输出了错误信息,请与系统管理员联系。

通过分析这些结果可以知道该表的索引是否需要重构。表1.1描述了每一行的意义描述

Pages Scanned 表或索引中的长页数

Extents Scanned 表或索引中的长区页数

Extent Switches DBCC遍历页时从一个区域到另

一个区域的次数

Avg. Pages per Extent 相关区域中的页数

Scan Density Best Count是连续链接时的理想区

[Best Count:Actual Count] 域改变数,Actual Count是实际区

域改变数,Scan Density为100%

表示没有分块。

Logical Scan Fragmentation 扫描索引页中失序页的百分比

Extent Scan Fragmentation 不实际相邻和包含链路中所有链[page]

接页的区域数

Avg. Bytes Free per Page 扫描页面中平均自由字节数

Avg. Page Density (full) 平均页密度,表示页有多满

从上面命令的执行结果可以看的出来,Best count为3 而Actual Count为5这表明orders表有分块需要重构表索引。下面通过DBCC DBREINDEX来重构表的簇索引。

同样在Query Analyzer中输入命令:

use northwind

dbcc dbreindex('northwind.dbo.orders',pk_orders,90)

执行结果:

DBCC execution completed. If DBCC printed error messages, contact your system administrator.

Dbcc dbreindex参数说明:第一个参数为要重构的表明。第二个参数为需要重构的索引表识,''表示所有的索引。第三个参数为页的填充因子,填充因子越大,页越满。

然后再用DBCC SHOWCONTIG查看重构簇索引后的结果:

use northwind

declare @table_id int

set @table_id=object_id('orders')

dbcc showcontig(@table_id)

返回结果如下:

DBCC SHOWCONTIG scanning 'Orders' table…

Table: 'Orders' (21575115); index ID: 1, database ID: 6

TABLE level scan performed.

- Pages Scanned……: 22

- Extents Scanned……: 3

- Extent Switches……: 2

- Avg. Pages per Extent……: 7.3

- Scan Density [Best Count:Actual Count]……: 100.00% [3:3]

- Logical Scan Fragmentation ……: 0.00%

- Extent Scan Fragmentation ……: 33.33%

- Avg. Bytes Free per Page……: 869.2

- Avg. Page Density (full)……: 89.26%

DBCC execution completed. If DBCC printed error messages, contact your system administrator.

通过结果我们可以看到Scan Denity为100%表没有分块不需要重构表索引了。如果重构表的簇索引Scan Denity还小于100%的话可以重构表的全部索引。命令如下:

--use northwind

--dbcc dbreindex('northwind.dbo.orders','',90)

使用作业定时重构索引:

如果你的数据库访问非常频繁的话,非常容易出现数据分块的现象,因此你可以利用作业来帮你在系统相对空闲的时候重构你的索引。

为什么要不断的维护表的索引?首先,简单介绍一下索引的体系结构。SQL Server在硬盘中用8KB页面在数据库文件内存放数据。缺省情况下这些页面及其包含的数据是无组织的。为了使混乱变为有序,就要生成索引。生成索引后,就有了索引页和数据页,数据页保存用户写入的数据信息。索引页存放用于检索列的数据值清单(关键字)和索引表中该值所在纪录的地址指针。索引分为簇索引和非簇索引,簇索引实质上是将表中的数据排序,就好像是字典的索引目录。非簇索引不对数据排序,它只保存了数据的指针地址。向一个带簇索引的表中插入数据,当数据页达到100%时,由于页面没有空间插入新的的纪录,这时就会发生分页,SQL Server 将大约一半的数据从满页中移到空页中,从而生成两个半的满页。这样就有大量的数据空间。簇索引是双向链表,在每一页的头部保存了前一页、后一页地址以及分页后数据移动的地址,由于新页可能在数据库文件中的任何地方,因此页面的链接不一定指向磁盘的下一个物理页,链接可能指向了另一个区域,这就形成了分块,从而减慢了系统的速度。对于带簇索引和非簇索引的表来说,非簇索引的关键字是指向簇索引的,而不是指向数据页的本身。

为了克服数据分块带来的负面影响,需要重构表的索引,这是非常费时的,因此只能在需要时进行。可以通过DBCC SHOWCONTIG来确定是否需要重构表的索引。下面举例来说明DBCC SHOWCONTIG和DBCC REDBINDEX的使用方法。以SQL Server自带的northwind数据作为例子

带开SQL Server的Query analyzer输入命令:

use pubs

declare @table_id int

set @table_id=object_id('tbldlvinfoback')

dbcc showcontig(@table_id)

这个命令显示pubs数据库中的tbldlvinfoback表的分块情况,结果如下:

DBCC SHOWCONTIG 正在扫描 'tblDlvInfoback' 表…

表: 'tblDlvInfoback'(1797581442);索引 ID: 0,数据库 ID: 5

已执行 TABLE 级别的扫描。

- 扫描页数……: 197214

- 扫描扩展盘区数……: 24659

- 扩展盘区开关数……: 24658

- 每个扩展盘区上的平均页数……: 8.0

- 扫描密度[最佳值:实际值]……: 99.97%[24652:24659]

- 扩展盘区扫描碎片……: 15.46%

- 每页上的平均可用字节数……: 374.6

- 平均页密度(完整)……: 95.37

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