理解Sql Server中的聚集索引-猿码集

1. 什么是聚集索引

在Sql Server中，表的一个或多个列可以被选定为索引列，以加速对表的检索操作。如果表中的主键列或唯一非空索引列上创建索引，则这样的索引被称为聚集索引。

与聚集索引相对的是非聚集索引。非聚集索引是指在索引列上存储指向对应行的指针（而非行本身），在查询时需要再次跳转到行。而聚集索引则直接将整行数据存储在索引中，因此没有额外的指针跳转操作。因此，聚集索引与非聚集索引可以达到相同的查询性能，但在写入时，聚集索引要比非聚集索引慢。

一个表只允许有一个聚集索引，通常会将主键作为聚集索引的索引列。如果表没有主键，则可以创建一个唯一的非空索引。如果表没有唯一索引，则可以创建一个由多个列组成的索引，以确保数据行的唯一性。

由于聚集索引将整行数据存储在索引中，因此在访问数据时，无需跳转到数据页面。这大大提高了数据读取的效率，并降低了对磁盘的访问次数。此外，在描述实体之间的关系时，聚集索引可以更好地支持外键、主键和唯一索引，并减少了对引用表的查询次数。

聚集索引在写入时的效率较低，因为插入、更新和删除数据行会导致索引页的分裂和移动。因此，对于大量写入的表或特别频繁的更新，非聚集索引可能更适合。

在Sql Server中，可以使用CREATE CLUSTERED INDEX语句来创建聚集索引。要创建聚集索引，请使用如下语法：


CREATE CLUSTERED INDEX index_name
ON table_name (column1, column2, ...);

其中，index_name是索引的名称，table_name是要创建索引的表名，column1、column2等表示要作为索引列的列名。聚集索引必须在主键或唯一索引上创建。如果表没有主键或唯一索引，则可以使用CREATE INDEX语句创建非聚集索引。

在使用聚集索引时，可以使用SELECT语句进行查询操作。由于聚集索引中存储了数据行的所有列，因此可以直接从索引中检索所需的数据行，而不需要进行额外的IO操作。


SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
WHERE search_condition

其中，column1、column2等表示要检索的列名，table_name表示要检索的表名，search_condition表示搜索条件。

在使用聚集索引进行插入、更新和删除操作时，需要考虑索引页的分裂和移动。如果数据表中存在大量写入操作，则可能不适合使用聚集索引，而应该使用非聚集索引。同样，如果在某个列上执行更新操作，且该列是聚集索引的一部分，则也会导致索引页的分裂和移动。

在创建聚集索引时，可以指定数据填充因子。数据填充因子指定了索引页上要填充的百分比数据行。填充因子过高将浪费空间，过低则可能导致索引页分裂和行移动。通常建议使用默认的填充因子，或在数据载入时指定。

簇化因子用于指定要使用的索引页的数量。较低的簇化因子将导致更少的索引页，但每个索引页的大小将更大，可能需要实现更多的分裂和移动。较高的簇化因子将导致更多的索引页，但每个索引页的大小将更小，查询时需要检索更多的索引页。

从Sql Server 2008开始，聚集索引可以使用数据压缩。压缩可以减少存储空间，并提高查询性能。压缩有两种形式：页压缩和行压缩。页压缩仅对整个页进行压缩；行压缩则对每个数据行进行压缩。对于大型表和历史数据，压缩可以有效减少存储空间，并提高查询性能。

聚集索引是Sql Server中一种重要的索引类型，可以在加快查询速度的同时，减少对磁盘的访问次数，提高查询性能。在使用聚集索引时，需要注意数据填充因子、簇化因子和压缩等方面的设置，以优化索引性能。