聚集索引和非聚集索引 - 概念阐述

 

聚集索引

 

聚集索引确定表中数据的物理顺序。聚集索引类似于电话簿，后者按姓氏排列数据。由于聚集索引规定数据在表中的物理存储顺序，因此一个表只能包含一个聚集索引。但该索引可以包含多个列（组合索引），就像电话簿按姓氏和名字进行组织一样。

 

聚集索引对于那些经常要搜索范围值的列特别有效。使用聚集索引找到包含第一个值的行后，便可以确保包含后续索引值的行在物理相邻。例如，如果应用程序执行的一个查询经常检索某一日期范围内的记录，则使用聚集索引可以迅速找到包含开始日期的行，然后检索表中所有相邻的行，直到到达结束日期。这样有助于提高此类查询的性能。同样，如果对从表中检索的数据进行排序时经常要用到某一列，则可以将该表在该列上聚集（物理排序），避免每次查询该列时都进行排序，从而节 省成本。

 

当索引值唯一时，使用聚集索引查找特定的行也很有效率。例如，使用唯一雇员 ID 列 emp_id 查找特定雇员的最快速的方法，是在 emp_id 列上创建聚集索引或 PRIMARY KEY 约束。

 

说明如果该表上尚未创建聚集索引，且在创建 PRIMARY KEY 约束时未指定非聚集索引，PRIMARY KEY 约束会自动创建聚集索引。

也可以在 lname（姓氏）列和 fname（名字）列上创建聚集索引，因为雇员记录常常是按姓名而不是按雇员 ID 分组和查询的。

非聚集索引

 

非聚集索引与课本中的索引类似。数据存储在一个地方，索引存储在另一个地方，索引带有指针指向数据的存储位置。索引中的项目按索引键值的顺序存储，而表中的信息按另一种顺序存储（这可以由聚集索引规定）。如果在表中未创建聚集索引，则无法保证这些行具有任何特定的顺序。

 

与使用书中索引的方式相似，Microsoft SQL Server2000 在搜索数据值时，先对非聚集索引进行搜索，找到数据值在表中的位置，然后从该位置直接检索数据。这使非聚集索引成为精确匹配查询的最佳方法，因为索引包含描述查询所搜索的数据值在表中的精确位置的条目。如果基础表使用聚集索引排序，则该位置为聚集键值；否则，该位置为包含行的文件号、页号和槽号的行 ID (RID)。例如，对于在 emp_id 列上有非聚集索引的表，如要搜索其雇员 ID (emp_id)，SQL Server 会在索引中查找这样一个条目，该条目精确列出匹配的 emp_id 列在表中的页和行，然后直接转到该页该行。

 

多个非聚集索引

 

有些书籍包含多个索引。例如，一本介绍园艺的书可能会包含一个植物通俗名称索引，和一个植物学名索引，因为这是读者查找信息的两种最常用的方法。对于非聚集索引也是如此。可以为在表中查找数据时常用的每个列创建一个非聚集索引。

注意事项

在创建非聚集索引之前，应先了解您的数据是如何被访问的。可考虑将非聚集索引用于：

 

包含大量非重复值的列，如姓氏和名字的组合（如果聚集索引用于其它列）。如果只有很少的非重复值，如只有 1 和 0，则大多数查询将不使用索引，因为此时表扫描通常更有效。

 

 

不返回大型结果集的查询。

 

 

返回精确匹配的查询的搜索条件（WHERE 子句）中经常使用的列。

 

 

经常需要联接和分组的决策支持系统应用程序。应在联接和分组操作中使用的列上创建多个非聚集索引，在任何外键列上创建一个聚集索引。

 

 

在特定的查询中覆盖一个表中的所有列。这将完全消除对表或聚集索引的访问。

 

聚集索引和非聚集索引的优、缺点：

聚集索引和非聚集索引的根本区别是表记录的排列顺序和与索引的排列顺序是否一致，聚集索引表记录的排列顺序与索引的排列顺序一致，优点是查询速度快，因为一旦具有第一个索引值的纪录被找到，具有连续索引值的记录也一定物理的紧跟其后。聚集索引的缺点是对表进行修改速度较慢，这是为了保持表中的记录的物理顺序与索引的顺序一致，而把记录插入到数据页的相应位置，必须在数据页中进行数据重排，降低了执行速度。建议使用聚集索引的场合为：

a.此列包含有限数目的不同值；

b.查询的结果返回一个区间的值；

c.查询的结果返回某值相同的大量结果集。

 

非聚集索引指定了表中记录的逻辑顺序，但记录的物理顺序和索引的顺序不一致，聚集索引和非聚集索引都采用了B+树的结构，但非聚集索引的叶子层并不与实际的数据页相重叠，而采用叶子层包含一个指向表中的记录在数据页中的指针的方式。非聚集索引比聚集索引层次多，添加记录不会引起数据顺序的重组。建议使用非聚集索引的场合为：

a.此列包含了大量数目不同的值；

b.查询的结束返回的是少量的结果集；

c.order by 子句中使用了该列。