SQL Server列职能—从普通到雄厚-猿码集

1. 简介

SQL Server是一款由Microsoft公司开发的关系型数据库管理系统，它支持大量的数据处理特性，例如高性能处理、强大的存储和安全特性，可扩展性以及高可用性。在SQL Server中，列是一个非常重要的概念之一，它规定了表中的每一列所具有的职能，不同的职能可以有不同的数据类型、默认值、约束、索引、存储选项等等。为了更好地理解SQL Server列的职能，我们将在本篇文章中从普通到雄厚进行展开。

2. 普通列

2.1 常规数据类型

在SQL Server中，最常见的列类型是包含数字、字符和日期等数据的列。这些数据类型涵盖了大多数常见的数据库需求。对于普通列，我们通常会定义它们的数据类型、长度、是否允许为空、默认值等等。下面是一个简单的例子，它创建了一个包含员工姓名和生日的表：


CREATE TABLE Employees
(
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    FirstName NVARCHAR(50),
    LastName NVARCHAR(50),
    BirthDate DATE,
    Gender CHAR(1)
);

在上面的例子中，我们定义了5个列，其中BirthDate使用了日期数据类型，Gender使用了字符数据类型。

2.2 约束

除了定义数据类型和长度之外，我们还可以对列施加约束以确保数据的一致性和完整性。例如，我们可以定义一个列为主键或外键，使用CHECK约束来强制某些列的特定条件，或使用UNIQUE约束来确保某些列没有重复值。

下面是一个例子，它定义了一个雇员表，并将BirthDate列定义为非空、Gender列定义为只能输入'M'或'F'：


CREATE TABLE Employees
(
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    FirstName NVARCHAR(50),
    LastName NVARCHAR(50),
    BirthDate DATE NOT NULL,
    Gender CHAR(1) CHECK(Gender IN ('M', 'F'))
);

2.3 简单索引

在有些情况下，我们需要在表中的某些列上创建索引，以提高查询的性能。在SQL Server中，我们可以使用CREATE INDEX语句来创建索引。最常见的索引类型是B树索引，它可以加快排序、分组、连接、聚合等操作的速度。

下面是一个例子，它创建了一个基于BirthDate的索引，以提高在这个列上进行查询的速度：


CREATE INDEX IX_Employees_BirthDate ON Employees (BirthDate);

3. 中级列

3.1 大对象数据类型

在某些情况下，我们需要存储大量的文本或二进制数据，例如Word文档、PDF文件、图像、视频等等。在SQL Server中，我们可以使用大对象数据类型来存储这些内容，通常是VARCHAR(MAX)、NVARCHAR(MAX)、VARBINARY(MAX)、IMAGE等。这些类型的列可以存储2GB的数据，如果需要存储更多的数据，可以使用FILESTREAM特性。

下面是一个例子，它创建了一个包含PDF文件的表：


CREATE TABLE Documents
(
    DocumentID INT PRIMARY KEY,
    Title NVARCHAR(100),
    FileData VARBINARY(MAX)
);

3.2 组合索引

在有些情况下，单独的索引可能无法满足我们的查询需求。例如，我们可能需要对多个列进行排序或分组，或者需要在多个列上进行JOIN操作。在这种情况下，我们可以创建组合索引，它由多个列组成，可以提高查询的性能。

下面是一个例子，它创建了一个基于LastName和FirstName的组合索引：


CREATE INDEX IX_Employees_LastName_FirstName ON Employees (LastName, FirstName);

3.3 视图列

在SQL Server中，我们可以创建视图，它是一个虚拟的表，由一些列和行组成。当查询视图时，实际上是查询了与视图相关的查询。在某些情况下，我们可能需要在视图中添加一些列，这些列实际上并不存在于基表中，但它们可以从基表中的其他列计算得出。

下面是一个例子，它创建了一个视图，增加了FullName列：


CREATE VIEW Employees_FullName
AS
SELECT EmployeeID, FirstName, LastName, LastName + ', ' + FirstName AS FullName
FROM Employees

4. 高级列

4.1 计算列

在SQL Server中，我们可以创建计算列，它是根据其他列的值计算得出的，而不是存储在表中的实际值。这种计算列可以存储在表中，也可以作为视图的一部分。计算列可以用于执行各种计算、公式和函数。

下面是一个例子，它创建了一个计算列，用于计算雇员的年龄：


CREATE TABLE Employees
(
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    FirstName NVARCHAR(50),
    LastName NVARCHAR(50),
    BirthDate DATE,
    Gender CHAR(1),
    Age AS DATEDIFF(YEAR, BirthDate, GETDATE())
);

4.2 稀疏列

在SQL Server 2008中，我们引入了稀疏列的概念，它允许我们对那些大部分情况下为空的列使用较少的存储空间。当我们在创建表时定义一个列为稀疏列时，SQL Server可以将这个列的值存储为NULL，而不会占用实际的存储空间。当我们需要存储实际值时，我们可以通过UPDATE语句来更新它们。

下面是一个例子，它创建了一个稀疏列：


CREATE TABLE Employees
(
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    FirstName NVARCHAR(50),
    LastName NVARCHAR(50),
    BirthDate DATE,
    Gender CHAR(1),
    Notes VARCHAR(MAX) SPARSE
);

4.3 列存储

在SQL Server 2012中，我们引入了列存储的概念，它是一种新的存储方式，专为大数据仓库和分析工作负载而设计。列存储表将相同的数据类型的列存储在一起，并将它们压缩为一组值，以减少存储需求和I/O。

下面是一个例子，它创建了一个列存储表，用于存储销售数据：


CREATE TABLE Sales
(
    ProductID INT,
    SalesDate DATE,
    SalesAmount DECIMAL(18, 2),
    CONSTRAINT PK_Sales PRIMARY KEY NONCLUSTERED (ProductID, SalesDate),
)
WITH (MEMORY_OPTIMIZED = ON, DURABILITY = SCHEMA_ONLY)

5. 总结

本文介绍了SQL Server中列的职能，从普通到雄厚进行了展开。我们学习了如何定义数据类型、约束和索引，如何处理大对象数据类型、组合索引和视图列，以及如何创建计算列、稀疏列和列存储。希望本文能够帮助读者更好地理解SQL Server中列的概念，以及如何使用列的职能来优化数据库的性能和可扩展性。

SQL Server列职能—从普通到雄厚