理解Sql Server中的聚集索引

　　說到聚集索引，我想每個碼農都明白，但是也有很多像我這樣的猥程序員，只能用死記硬背來解決這個問題，什么表中只能建一個聚集索引，然后又扯到了目錄查找來幫助讀者記憶。。。。問題就在這里，我們不是學文科，，，不需要去死記硬背，，，我們需要的就是能看到在眼里面的真實東西。。。。。我們都喜歡聚集索引，因為它能夠把無序的堆表記錄變成有序，還玩起了B樹。。。這樣就把復雜度從N降低到了LogMN。。。

這樣的話邏輯讀，物理讀就下來了。

 一：現(xiàn)象

1：無索引的情況

　　還是老規(guī)矩，看個例子感受下，首先我有一個Product表，里面沒有任何索引，如下圖：

從上圖中，我悲劇的看到了，物理讀是9次，也就說明走了9次硬盤，你也可以想到，走硬盤的目的是為了拿數(shù)據(jù)，邏輯讀有1636次，要注意的是這里的”次“是“頁”的意思，也就是在內存中走了1636個數(shù)據(jù)頁，我用dbcc ind 給你看一下，是不是有1636個表數(shù)據(jù)頁。

這里有1637個數(shù)據(jù)頁的原因是第一個是IAM跟蹤頁。

 2：有聚集索引的情況

     下面我在Product表中建一個product_idx_productid的聚集索引，然后再次看看io情況，如下圖：

當你看到這個”邏輯讀“為3次的時候，你是不是已經(jīng)瘋了。。。在多達1636個數(shù)據(jù)頁中找到目標數(shù)據(jù)，只需3次。。。。這個在算法盲看來是不是神

仙下凡？？？當然，，，此物天上有，人間也有。。。既然有，就應該有一種非常強烈的探索欲。。。。看看這里面到底是怎么玩的。。。。。。

 二：探索原理

1：探索葉子節(jié)點

　　剛才也說了，聚集索引玩的就是B樹，既然是B樹，那就有葉子節(jié)點和分支節(jié)點，專業(yè)術語就是度為0的為葉子節(jié)點，度>0的叫做分支節(jié)點。。。。

我想你也聽說了，聚集索引是將索引列數(shù)據(jù)進行排序后放入B樹，那為了讓你眼見為實，我先建立一個ID無序的3條記錄。

然后我用dbcc ind 命令查看下3條記錄在哪個數(shù)據(jù)頁中，如圖：

從圖中可以看到，我的三條記錄是放在148號數(shù)據(jù)頁中的，然后我導出148號數(shù)據(jù)頁，看看內容是什么。

從上圖中，我們看到了”數(shù)據(jù)頁“中的各個槽位的指向是按照表中的實際存儲記錄來的，好了，下面我創(chuàng)建個聚集索引，看看實際數(shù)據(jù)是不是真的有序了？

不過在這里有個有趣的問題，我的148號”表數(shù)據(jù)頁“哪去了？？？也是夠奇葩的，換來的確實173號索引頁，那為了保證數(shù)據(jù)完整性，應該是把148號數(shù)據(jù)頁的內容灌到173索引頁里面去了吧？？？？ 沒關系，驗證一下。

通過上面的圖，有沒有直觀的感覺到？ 數(shù)據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)是aaaaa,bbbbb,ccccc的模式了。。。有序啦。。。。同時索引頁中也保存了148號數(shù)據(jù)

頁的字段值，比如ID，Name信息，拿下面的slot0槽位舉例：

 到此為止，我想你對葉子節(jié)點的內容有了個大概的認識，起碼沒有讓你死記硬背了~~~

 2 ：探索分支節(jié)點

　　為了讓你看到分支節(jié)點，我得多灌一些數(shù)據(jù)進去，好歹要讓數(shù)據(jù)撐破一個索引數(shù)據(jù)頁，這樣分支節(jié)點索引數(shù)據(jù)頁就出來了，看下面的例子：

從圖中可以看到，當我插入1000條數(shù)據(jù)的時候，已經(jīng)出現(xiàn)了一個分支節(jié)點（120號索引數(shù)據(jù)頁），三個葉子節(jié)點（173,121，126），葉子

節(jié)點的數(shù)據(jù)頁內容我也說過了，現(xiàn)在我很好奇”分支節(jié)點“中保存著什么內容？？？我好興奮，我要導出120號索引數(shù)據(jù)頁了。。。

簡單分析下slot0：06000000 00ad0000 000100 的內容

00000000：葉子索引頁中的最小key值（這里有點特殊，除一行記錄不是保存最小值以外，其余都是的），轉換為十進制就是0。

ad000000：葉子索引頁的頁號，轉換為十進制就是173。

0100：葉子索引頁的文件號，轉換為十進制就是1.

不過通過分析，我們看到了，其實分支節(jié)點中保存著有兩個值，一個childpage的minkey，一個childpage的pageid，同理，其他的槽位也是這樣。

我們換個參數(shù)命令，讓結果更直觀點，記錄中就是保存著”pageID“和”minKey“。

這樣的話，我腦海中就有一張圖出來了，不知道你現(xiàn)在是否有了？？？？

通過上面的分析，除了第一行記錄不是保存子索引頁中最小key的值外，其他記錄都是提取子索引頁中的最小索引鍵值，這一點要注意。。。

也許對sqlserver團隊來說，只要判斷小于449的話就直接去(1:173)數(shù)據(jù)頁，小于889的直接去(1:121)數(shù)據(jù)頁就可以啦。。。

 當你看到這里的時候，不知道你是否已經(jīng)明白，為什么表中只能有一個聚集索引呢？？？好了，亂雞巴扯了好多，希望對你有所幫助。