1. 什么是列存储？
在SQL Server中，数据可以以两种方式进行存储：行存储和列存储。行存储是将数据按行存储在表中的方式，而列存储是将数据按列存储在表中的方式。在列存储中，数据按列进行分割和存储，每一列都是一个独立的存储单位。相比之下，行存储是将整行数据一起存储，包括字段和值。
1.1 行存储与列存储的比较
与行存储不同，列存储将列数据存储在单独的数据页中，并且将相同数据类型的数据打包存储在一块，因此搜索、聚合和过滤等查询任务可以更加高效地执行。行存储的优点在于处理单一行记录的效率要高于处理单一列的多行记录。
在大型的数据仓库中，列存储通常比行存储更具优势，因为它可以更快地处理大量的查询和聚合。此外，与行存储相比，列存储的良好的压缩性可以降低存储成本，并且对于只读查询任务的响应时间也要更短。
2. 如何优化列存储的使用？
2.1 创建列存储表
要在SQL Server中使用列存储，需要在创建表时指定列存储。可以使用以下语法来创建列存储表：
CREATE TABLE TableName
WITH
(
DISTRIBUTION = HASH(Column1),
CLUSTERED COLUMNSTORE INDEX
)
AS SELECT * FROM SourceTable;
在这个例子中，TableName被创建为一个列存储表，其中Column1用来进行散列分布，以便更好地支持分区和并行处理。CLUSTERED COLUMNSTORE INDEX子句告诉SQL Server将列作为列存储表的索引，以便更快地执行查询。
2.2 为列存储表添加列
可以使用ALTER TABLE语句在列存储表中添加列。将列添加到列存储表中只需要执行以下语法：
ALTER TABLE TableName ADD ColumnName DataType;
之后，可以将新列的值添加到表中：
UPDATE TableName SET ColumnName = Value WHERE PrimaryKey = KeyValue;
2.3 将行存储表转换为列存储表
可以使用ALTER TABLE语句将行存储表转换为列存储表：
ALTER TABLE TableName
REBUILD WITH (
DATA_COMPRESSION = COLUMNSTORE_ARCHIVE
)
;
该语句将最初为行存储表的TableName转换为列存储表。数据压缩选项还可以显着降低存储成本并提高查询性能。
2.4 禁用列存储
在某些情况下，可能需要禁用列存储以便更好地支持行操作。可以使用以下语句来禁用列存储：
ALTER TABLE TableName
REBUILD WITH (
DATA_COMPRESSION = NONE,
COLUMNSTORE_OFF
)
;
如果数据写入是表的主要操作，而读取只是辅助操作，则该选项可能更适合于表。
3. 如何优化列的使用？
3.1 尽量避免使用NULL值
使用NULL值表示缺失或未定义的值是常见的做法，但是使用NULL值会导致列不允许使用字典压缩。
3.2 压缩列数据
为了优化存储空间并提高查询性能，可以使用数据压缩技术来压缩列数据。SQL Server支持多种压缩方式，如行级压缩、页级压缩和列级压缩。要启用压缩，可以使用以下语法：
CREATE TABLE TableName
(
Column1 DataType,
Column2 DataType
……
CONSTRAINT PK_TableName PRIMARY KEY CLUSTERED (Column1 ASC)
)
WITH (DATA_COMPRESSION = PAGE);
在此示例中，PAGE压缩类型将应用于表，以减少数据页的数量并提高查询性能。
3.3 尽量避免使用变长数据类型
变长数据类型的大小会随着存储的数据而变化。例如，VARCHAR类型可以存储0到8000个字符，这意味着如何存储该列的值将影响它的大小。尽管变长数据类型很常见，但是它们可以导致压缩性较差，并且可能影响查询性能。
4. 总结
列存储是SQL Server中重要的数据存储方式之一，可以提高查询、录入、更新等操作的性能。在优化列存储时，我们可以通过多种方式改善列存储表和列的设计，如添加新列、启用压缩、禁用列存储等。随着数据仓库的更加复杂和规模的增大，我们需要根据数据的特征和查询要求，选择最合适的列存储方式和优化策略。