[置顶] 第十章——维护索引（8）——在计算列中创建索引提高性能

前言：

在理解计算列上的索引之前，先了解计算列的基本知识。计算列由可以使用同一表中的其他列的表达式计算得来。表达式可以是非计算列的列名、常量、函数，也可以是用一个或多个运算符连接的上述元素的任意组合。表达式不能为子查询。

默认情况下，计算列是一个虚拟的列，并且可以在调用时重新计算，直到在CREATE TABLE或者ALTER TABLE 命令中使用PERSISTED。

如果列定义成PERSISTED，会存放计算值，并存放在原始列上更新后的汇总值，不能对计算列进行INSERT、UPDATE。

 

准备工作：

首先要了解是否有需要在计算列上创建索引，计算列在下面情况可以考虑创建索引：

1、 如果计算列的数据来源于IMAGE,TEXT和NTEXT数据类型，只能作为非聚集索引的部分列。

2、 计算列表达式不能是REAL或者FLOAT数据类型。

3、 计算列必须明确。

4、 计算列必须具有稳定性。可以使用COLUMNPROPERTY函数的IsDeterministic属性来判断是否稳定。

5、 如果函数使用了任何函数，不管是自定义还是系统内置的，那么表和函数的拥有者必须是相同的。

6、 不能用于通过聚集函数获得的函数值上的列。

7、 需要开启下面的配置：

1、 ARITHABORT

2、 CONCAT_NULL_YIELDS_NULL

3、 QUOTED_IDENTIFIER

4、 ANSI_WARNINGS

5、 ANSI_NULLS

6、 ANSI_PADDING

7、 NUMERIC_ROUNDABORT——OFF，其他为ON 。

 

步骤：

1、 创建一个测试表：

 USE AdventureWorks2012
GO
SET ANSI_NULLS ON
SET ANSI_PADDING ON
SET ANSI_WARNINGS ON
SET ARITHABORT ON
SET CONCAT_NULL_YIELDS_NULL ON
SET QUOTED_IDENTIFIER ON
SET NUMERIC_ROUNDABORT OFF
 
SELECT  salesorderid ,
        salesorderdetailid ,
        carriertrackingnumber ,
        orderqty ,
        productid ,
        specialofferid ,
        unitprice
INTO    salesorderdetaildemo
FROM    AdventureWorks2012.sales.salesorderdetail
go

2、 现在创建一个用于计算列的自定义函数，并添加计算列NetPrice到新表中，这个列通过自定义函数UDFTotalAmount来计算值：

 CREATE FUNCTION dbo.UDFTotalAmount
    (
      @TotalPrice NUMERIC(10, 3) ,
      @Freight TINYINT
    )
RETURNS NUMERIC(10, 3)
    WITH SCHEMABINDING
AS
    BEGIN
        DECLARE @NetPrice NUMERIC(10, 3)
        SET @NetPrice = @TotalPrice +( @totalprice * @Freight / 100 )
        RETURN @NetPrice
    END
GO
 
--添加计算列：
ALTER TABLE SalesOrderDetailDemo ADD [NetPrice] AS
dbo.UDFTotalAmount(OrderQty*UnitPrice,5)
GO

3、 现在在表上创建一个聚集索引。使得表不会再是堆表，然后按照前面说的，修改相关的SET选项，然后开启STATISTICS，记住目前没有创建任何索引在计算列上： 

 --创建聚集索引
CREATE CLUSTERED INDEX idx_SalesOrderID_SalesOrderDetailID_SalesOrderDetailDemo ON
SalesOrderDetailDemo(SalesOrderID,SalesOrderDetailID)
GO
 
--开启统计数据
SET STATISTICS IO ON
SET STATISTICS TIME ON
GO
 
--执行查询
SELECT  *
FROM    SalesOrderDetailDemo
WHERE   NetPrice > 5000
GO

得到结果：

SQL Server 分析和编译时间:    CPU 时间= 920 毫秒，占用时间= 967 毫秒。 SQL Server 分析和编译时间:    CPU 时间= 0 毫秒，占用时间= 5 毫秒。   (3864 行受影响) 表'salesorderdetaildemo'。扫描计数1，逻辑读取757 次，物理读取0 次，预读0 次，lob 逻辑读取0 次，lob 物理读取0 次，lob 预读0 次。    SQL Server 执行时间:    CPU 时间= 780 毫秒，占用时间= 1643 毫秒。

 

4、 在创建索引到计算列前，先检查是否符合创建条件：

SELECT  COLUMNPROPERTY(OBJECT_ID('SalesOrderDetailDemo'), 'NetPrice',
                       'IsIndexable') AS 'Indexable?' ,
        COLUMNPROPERTY(OBJECT_ID('SalesOrderDetailDemo'), 'NetPrice',
                       'IsDeterministic') AS 'Deterministic?' ,
        OBJECTPROPERTY(OBJECT_ID('UDFTotalAmount'), 'IsDeterministic') ,
        'UDFDeterministic?' ,
        COLUMNPROPERTY(OBJECT_ID('SalesOrderDetailDemo'), 'NetPrice',
                       'IsPrecise') AS 'Precise?'

5、 现在在计算列上创建索引，如果你前面说的条件都满足，那么可以创建了：

CREATE INDEX idx_SalesOrderDetailDemo_NetPrice
ON SalesOrderDetailDemo(NetPrice)
GO

然后再次执行查询：

SET STATISTICS IO ON
SET STATISTICS TIME ON
GO
SELECT  *
FROM    SalesOrderDetailDemo
WHERE   NetPrice > 5000
GO

 

6、 结果如下：

SQL Server 分析和编译时间:    CPU 时间= 0 毫秒，占用时间= 0 毫秒。 SQL Server 分析和编译时间:    CPU 时间= 0 毫秒，占用时间= 0 毫秒。 SQL Server 分析和编译时间:    CPU 时间= 0 毫秒，占用时间= 3 毫秒。 SQL Server 分析和编译时间:    CPU 时间= 0 毫秒，占用时间= 0 毫秒。   (3864 行受影响) 表'salesorderdetaildemo'。扫描计数1，逻辑读取757 次，物理读取0 次，预读0 次，lob 逻辑读取0 次，lob 物理读取0 次，lob 预读0 次。    SQL Server 执行时间:    CPU 时间= 780 毫秒，占用时间= 1534 毫秒。

 

 

分析：

        在计算列创建一个索引，存储键值到叶子节点并在SELECT的时候利用索引的统计信息，在大部分的情况下是工作得很好的。但是也有很多情况下不能用计算列。

        在统计数据上，可以看到SQLServer Parse和Compile 时间还有SQLServer执行时间。如果数据量很大，那么创建了索引在计算列上的效能提高将会很明显。