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巧妙使用SQL SERVER索引 调优SQL语句

    【IT168 评论】写这篇文章帮助自己更好的理解索引,也算是自己的学习笔记吧,分享给大家 ,文中如果有分析的不正确的地方,欢迎指出 。

  一. 聚集索引B树分析

  1.聚集索引按B树结构进行组织的,索引B树种的每一页称为一个索引节点。B树的顶端节点称为根节点。

  索引中的低层节点称为叶节点。根节点与叶节点之间的任何索引级别统称为中间级。在聚集索引中,叶节点包含基础表的数据页。

  根节点和中间级节点包含存有索引行的索引页。每个索引行包含一个键值和一个指针,该指针指向 B 树上的某一中间级页或叶级索引中的某个数据行.每级索引中的页均被连接在双向链接列表中。

  2.索引使用的每一个分区的index_id = 1 ,默认情况下聚集索引单个分区,当使用分区表的时候,每个分区都有一个包含该特定分区相关数据的B树结构,我是这么理解的不知道对不对?

  3.SQL Server 写入的数据,数据链内的页和行将按聚集索引键值进行排序。

  4.SQL Server 将在索引中查找该范围的起始键值,然后用向前或向后在数据页中进行扫描。为了查找数据页链的首页,SQL Server 将从索引的根节点沿最左边的指针进行扫描。

  聚集索引B树图 :

1

 

  二 .优化 Transact-SQL 语句经常使用的语句 

  1.SET STATISTICS IO {ON| OFF} /*Transact-SQL 语句生成的磁盘活动量的信息*/

  2.SET SHOWPLAN_ALL ON {ON| OFF} /*返回有关语句执行情况的详细信息,并估计语句对资源的需求*/

  3.SET STATISTICS TIME {ON| OFF} /*显示分析、编译和执行各语句所需的毫秒数*/

  4.使用T-SQL语句创建索引的语法:

CREATE [UNIQUE] [CLUSTERED|NONCLUSTERED]

  INDEX index_name

  
ON table_name (column_name)

  [
WITH FILLFACTOR=x]

 

    UNIQUE表示唯一索引,可选CLUSTERED、NONCLUSTERED表示聚集索引还是非聚集索引, 可选 FILLFACTOR表示填充因子,指定一个0到100之间的值,该值指示索引页填满的空间所占的百分比

  SET STATISTICS IO 输出信息如图

1
 

  三 创建数据测试下上面学到的理论知识

--创建表

CREATE TABLE employee

(

emp_username varchar (
20),

emp_register DATETIME

)



--插入测试数据

DECLARE @startid
INT

DECLARE @endid
INT

SELECT @startid= 1,@endid = 100

WHILE @startid <=@endid

BEGIN

INSERT INTO employee (

    emp_username,

    emp_register

) VALUES (

    
/* emp_username - varchar (20) */ '刘'+CAST(@startid AS NVARCHAR(20)),

    
/* emp_register - DATETIME */ GETDATE() )

SELECT @startid =@startid +1;

END



-- 查询employee的执行计划 和 io  信息

SET STATISTICS IO ON

SELECT * FROM employee WHERE emp_username = '刘'


 

   查看消息输出的 IO 信息

  表'employee'。(1)1扫描计数1,(2)逻辑读取1 次,(3)物理读取0 次,(4)预读0 次,lob 逻辑读取0 次,lob 物理读取0 次,lob 预读0 次。

  输出的信息和上面的图片讲解的是对应的

  1. 执行的扫描次数 。

  2. 从磁盘读取的页数。

  3. 为进行查询而放入缓存的页数。

  4. 预读

  T_SQL transaction 语句有很多种的写法,但是决定那条语句是最优的是根据(logical reads) 逻辑读取来判断。

  添加聚集索引 查询逻辑读取是否会变少

CREATE CLUSTERED INDEX Idx_emp_username ON employee (emp_username);



--然后再执行查询

SET STATISTICS IO ON

SELECT * FROM employee WHERE emp_username = '刘'

  查看消息输出的 IO 信息

  表'employee'。扫描计数1,逻辑读取2 次,物理读取0 次,预读0 次,lob 逻辑读取0 次,lob 物理读取0 次,lob 预读0 次。

  Q 这次逻辑读取是2次为什么呢 ?

  A.难道查询比表扫描还要慢,答案是对的,数据量小的时候,聚集索引的优势体现不出来。

  Q 为什么是2次逻辑读取

  A 现在查询的时候如聚集索引图,先查询索引页 ,查找到对应的键值后,扫描数据页,如果有包含索引,直接在索引页就可以提取到需要的数据。

  上面说了小数据量的时候聚集索引体现不出效果,下面我们继续填充数据测试 。

  填充测试数据到1000

  表扫描

  消息:

  表'employee'。扫描计数1,逻辑读取36 次,物理读取0 次,预读0 次,lob 逻辑读取0 次,lob 物理读取0 次,lob 预读0 次。

  聚集索引扫描

  消息:

  表'employee'。扫描计数1,逻辑读取2 次,物理读取0 次,预读0 次,lob 逻辑读取0 次,lob 物理读取0 次,lob 预读0 次。

  这个时候聚集索引的优势就先显示出来了 O(∩_∩)O

  下面在来讲讲transaction sql 语句 ,大家在网上看到的一些人说 In like left 不使用索引 ,我们动手来测试下看他们说的对不对 ?

  删除employee表的索引

DROP INDEX employee.Idx_emp_username

 

  打开IO信息

SET STATISTICS IO ON

SELECT * FROM employee WHERE employee.emp_username in ('刘10000')

3
 

  消息:

  表 'employee'。扫描计数 1,逻辑读取 371 次,物理读取 0 次,预读 0 次,lob 逻辑读取 0 次,lob 物理读取 0 次,lob 预读 0 次。

--添加Idx_emp_username聚集索引

CREATE CLUSTERED INDEX Idx_emp_username
ON employee (emp_username);

SELECT * FROM employee WHERE employee.emp_username in ('刘10000');

3
 

  消息:

  表 'employee'。扫描计数 1,逻辑读取 3 次,物理读取 0 次,预读 0 次,lob 逻辑读取 0 次,lob 物理读取 0 次,lob 预读 0 次。

  使用索引后逻辑读取3次,没有使用索引是371次,IN 很好的使用了索引!

  下面我们来测试下 LIKE 是否很好的使用索引

  删除索引

DROP INDEX employee.Idx_emp_username

   打开IO 信息

SET STATISTICS IO ON

   执行查询

SELECT * FROM employee WHERE  employee.emp_username like   ('刘1000%')

1
 

   消息:

  表 'employee'。扫描计数 1,逻辑读取 371 次,物理读取 0 次,预读 0 次,lob 逻辑读取 0 次,lob 物理读取 0 次,lob 预读 0 次。

  添加索引

CREATE CLUSTERED INDEX Idx_emp_username ON employee (emp_username);
SET STATISTICS IO ON
SELECT * FROM employee WHERE employee.emp_username  like  ( '刘1000%');



1
 

   表 'employee'。扫描计数 1,逻辑读取 3 次,物理读取 0 次,预读 0 次,lob 逻辑读取 0 次,lob 物理读取 0 次,lob 预读 0 次。

  网上很多优化的文章写到查询不要使用 in like left ,其实自己动手测试下看看查询计划就一幕了然了

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