1. 前言
随着信息技术的迅猛发展，现代企业中，数据库已经成为必不可少的重要组成部分。而MSSQL数据库是一个非常流行的关系型数据库，被广泛应用于企业级应用中。MSSQL数据库的管理是非常重要的，本文将从页面管理技术的角度来深入探讨MSSQL数据库的管理技术。
2. 页面管理技术概述
页面管理技术（Page Management）是指对数据库中的物理存储结构进行管理和维护的一种技术，用于管理数据库中的数据页。MSSQL数据库的数据页是将磁盘上的物理存储区域分成同样大小的块，每个块称为一个“数据页”，每个数据页的大小为8KB。
MSSQL数据库使用页面管理技术，所有数据都被存储在数据页中，每个数据页都有一个唯一的标识符，它被称为页面编号。MSSQL数据库引擎使用这些页面编号来管理和检索数据。
3. 数据页的类型
3.1 数据页的类型概述
在MSSQL数据库中，数据页主要有两种类型：堆页和索引页。
堆页（Heap Pages）是一种无序存储数据的页面类型。堆页中的数据是按照记录添加到页面中的顺序进行存储的，而不是按照特定的顺序进行存储。当对堆表进行查询时，MSSQL数据库引擎需要扫描整个堆表来检索一条或多条记录。
索引页（Index Pages）是一种有序存储数据的页面类型。索引页使用B树或B+树数据结构来组织数据，能够提高查询效率和查询速度。当对索引表进行查询时，MSSQL数据库引擎只需查找B树或B+树的索引信息即可找到需要的记录。
3.2 索引页的类型
在MSSQL数据库中，索引页主要有三种类型：Clustered Index Page、Non-Clustered Index Page和Text/Image Page。
Clustered Index Page（聚集索引页）是存储聚集索引的页面类型。聚集索引是按照索引键值的顺序来组织数据的索引类型，且每个表只能有一个聚集索引。当表中的数据按照聚集索引键值排序时，它们就被存储在聚集索引页中。
Non-Clustered Index Page（非聚集索引页）是存储非聚集索引的页面类型。非聚集索引是在聚集索引下创建的、按照索引键值的顺序来组织数据的索引类型，一个表可以有多个非聚集索引。当表中使用非聚集索引来查询数据时，MSSQL数据库引擎会扫描非聚集索引页来找到满足条件的所有页。
Text/Image Page（文本/图像页）是存储文本、图像和音频等大型二进制数据类型的页面类型。当某个表中包含这些数据类型的列时，MSSQL数据库引擎将它们存储在单独的Text/Image页中。对于这些数据类型的列，MSSQL数据库在查询时需要单独访问Text/Image页。
4. 数据页的管理
4.1 页面分配策略
MSSQL数据库使用多种分配策略来管理数据页。为了更高效地管理数据页，MSSQL数据库将磁盘上的文件划分成大小为8KB的块，这些块称为扩展块。当需要向数据库中添加新记录时，MSSQL数据库会找到一个合适的扩展块来存储新记录。当某个扩展块中没有足够的空间来存储新记录时，MSSQL数据库就会自动分配一个新的扩展块。
--查询数据库中每个文件的扩展块及扩展块中的页面数目
SELECT
name AS [File Name],
size/128 AS [File Size],
size/128.0 - CAST(FILEPROPERTY(name, 'SpaceUsed') AS int)/128.0 AS [Available Space In MB],
CAST(FILEPROPERTY(name, 'SpaceUsed') AS int)/128 AS [Used Space In MB],
( size/128 - CAST(FILEPROPERTY(name, 'SpaceUsed') AS int)/128.0 ) / 8 AS [Free Space In Extents],
( size/128 - CAST(FILEPROPERTY(name, 'SpaceUsed') AS int)/128.0 ) / 64 AS [Free Space In Pages]
FROM
sys.database_files;
4.2 数据页的分裂和合并
MSSQL数据库使用数据页的分裂和合并来管理数据页，以提高查询效率和查询速度。
数据页的分裂是指在某个索引页或堆页上分裂插入一个新项时，或者在某个页上更新某项时，当前页无法容纳新项和新值时，将当前页分裂成两个或多个新页的过程。在进行数据页分裂时，MSSQL数据库引擎会自动为新页分配页面编号，并通过链表将这些新页面链接起来。
数据页合并是指在某个索引页或堆页上删除一项时，如果当前页的空间利用率很低，MSSQL数据库引擎会将当前页和相邻的空白页合并为一个新页。在进行数据页合并时，MSSQL数据库引擎会为新页分配页面编号，并通过链表将这些新页面链接起来。
4.3 数据页的回收
当MSSQL数据库中的数据被删除时，数据页的空间不会立即释放，而是被标记为不再使用的状态。MSSQL数据库会定期垃圾回收，释放被标记为不再使用的数据页空间。这个过程被称为“回收流程（Recycle Process）”。
回收流程分为两个步骤。首先，MSSQL数据库引擎会检查被标记为过时的页面是否被链接到何处。如果这些被标记为过时的页面已经没有链接到其他页面，那么数据库引擎将它们从页面链表中删除，并将它们的空间释放出来。
其次，MSSQL数据库引擎会检查有多少空闲空间可用。如果空闲空间大于一定的阀值，那么数据库引擎会将这些空间释放并重建无序数据页。
5. 结论
本文从页面管理技术的角度对MSSQL数据库的管理技术进行了深入探讨。我们介绍了数据页的类型，包括堆页、索引页，以及索引页的类型，包括聚集索引页、非聚集索引页、文本/图像页。我们还讨论了数据页的管理，包括页面分配策略、数据页的分裂和合并，以及数据页的回收。深入了解MSSQL数据库的页面管理技术可以帮助我们更好地管理和维护数据库，提高数据库的性能和效率。