7 索引

索引是用于提升數(shù)據(jù)庫性能的重要設(shè)計(jì)要素，它可以明顯地加速數(shù)據(jù)檢索過程（增刪改查）：

• 避免表掃描。
• 不訪問數(shù)據(jù)行，而從非聚集索引中獲取數(shù)據(jù)。
• 聚集索引有助于隨機(jī)插入數(shù)據(jù)從而避免在表的最后頁插入。
• 如果索引的順序匹配了order by子句的列順序，索引有助于避免排序。
• 對于大多數(shù)分區(qū)域的表，用戶可以使用一個(gè)覆蓋全表的帶有索引樹的全局索引，或者創(chuàng)建多個(gè)帶有索引樹的本地索引，其中每一個(gè)索引覆蓋表的一個(gè)分區(qū)。

雖然索引加速了數(shù)據(jù)檢索，但是它們也可能減慢數(shù)據(jù)的修改，因?yàn)閷τ诖蠖鄶?shù)據(jù)修改需索引更新。優(yōu)化索引有必要理解如下內(nèi)容：

• 對于不同索引表類型的查詢行為。例如，無索引的堆表，帶有聚集索引的表及帶有非聚集索引的表。
• 混合查詢。
• 在分區(qū)表上的本地和全局索引的彼此相對優(yōu)勢。
• SAP ASE的優(yōu)化器。

7.1 索引類型

SAP ASE 提供的兩種通用索引類型：

• 聚集索引，數(shù)據(jù)在物理上依照索引鍵的順序存儲：

• 對于全頁鎖類型（allpages-locked，事務(wù)處理時(shí)，既鎖數(shù)據(jù)頁，又鎖索引頁，且只有表鎖和頁鎖。）的表，在頁上的行依照索引鍵的順序保存，并且頁也依照索引鍵的順序鏈接。
• 對于數(shù)據(jù)鎖類型（data-only-locked，事務(wù)處理時(shí)，只鎖數(shù)據(jù)頁，不鎖索引頁，具有表鎖、頁鎖和行鎖）的表，索引被用于指引存儲在行和頁上的數(shù)據(jù)，但嚴(yán)格的鍵順序不被維護(hù)。

• 非聚集索引，表上的數(shù)據(jù)存儲順序與索引的鍵無關(guān)。

用戶只能在一個(gè)表或分區(qū)上創(chuàng)建一個(gè)聚集索引，因?yàn)橹豢赡苡幸环N數(shù)據(jù)行的順序。用戶在每個(gè)表上可以創(chuàng)建249個(gè)費(fèi)聚集索引。
沒有聚集索引的表也叫做堆。這樣的表中的行沒有指定順序，所有新增加的行都被增加到表的最后。
基于函數(shù)的索引是一種非聚集索引，它使用一個(gè)或多個(gè)表達(dá)式作為索引的鍵。

7.1.1 索引頁

索引實(shí)體在索引頁上作為行保存，其格式近似于在數(shù)據(jù)頁上數(shù)據(jù)行。索引實(shí)體保存健值和指針，這些指針指向的是更下一級的索引、數(shù)據(jù)頁、或者單獨(dú)的數(shù)據(jù)行。
SAP ASE 使用B-tree索引，在其索引結(jié)構(gòu)中每一節(jié)點(diǎn)都可以有多個(gè)子節(jié)點(diǎn)。
索引實(shí)體通常比數(shù)據(jù)頁中的數(shù)據(jù)行更小，并且索引頁也顯然比數(shù)據(jù)頁排布地更緊密。假設(shè)數(shù)據(jù)行有 200 bytes（包括行的基本開銷），在頁大小為2K的服務(wù)器上，每一頁就有10行。然而同樣頁大小（2K）的條件下，一個(gè)基于15-byte行域大小的索引在每個(gè)索引頁上有會有100行（每個(gè)行指針需要 4-9 bytes，依賴于其索引類型和索引等級）。
索引可以有多個(gè)等級：

• 根等級（Root level）
• 葉等級（Leaf level）
• 中間等級（Intermediate level）

7.1.1.1 根等級

根等級是索引最高等級。只有唯一一個(gè)根索引頁。
如果全頁鎖類型（allpages-locked）的表非常小，則整個(gè)索引容納于單索引頁，沒有中間等級索引及葉等級索引，根索引頁保存了指向數(shù)據(jù)頁的指針。
數(shù)據(jù)鎖類型（data-only-locked）的表在根索引頁和數(shù)據(jù)頁之間一直有葉等級索引。
對于比較大的表，根等級索引頁保存的指針，指向中間等級索引頁或是葉等級索引頁。

7.1.1.2 葉等級

索引最低等級是葉等級
在葉等級，對應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)表中每一行的健值包含一個(gè)索引中，并且這些行依照索引鍵的順序保存：

• 對于在全頁瑣類型的表上的聚集索引，葉等級索引就是數(shù)據(jù)。沒有其他等級的索引包含對應(yīng)每一數(shù)據(jù)行的某一索引行。
• 對于在數(shù)據(jù)鎖類型表上的非聚集索引和聚集索引，葉等級索引包含的的健值，對應(yīng)每一行，每一個(gè)指向頁的指針，以及包含有特定健值的行。
  葉等級僅僅是在數(shù)據(jù)上的等級；它對于每一數(shù)據(jù)行都有一個(gè)索引行。在索引頁上的索引行都以鍵值順序保存。

7.1.1.3 中間等級

所有在根等級和葉子等級間的等級都是中間等級。在大表上索引或是使用了長鍵的索引都有很多中間等級索引。在非常小的表上很可能沒有中間等級索引，即根索引頁直接指向了葉索引等級。

7.1.2 索引大小

針對于APL（allpages-locked）和DOL（data-only-locked）表的索引大小限制:

用戶可以創(chuàng)建表，其列的寬度比其索引的鍵的限制寬，然而這些列卻是不可索引的。例如，用戶執(zhí)行如下語句在2K大小頁的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，那么創(chuàng)建一個(gè)在c3上的索引，執(zhí)行命令會失敗，并且SAP ASE報(bào)出一個(gè)錯(cuò)誤信息，即由c3超出索引行的大小限制（600 bytes）：

create table t1 (c1 intc2 intc3 char(700))

用戶可以為不可索引的列創(chuàng)建統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，或者包含在搜索結(jié)果中。并且如果用戶把這樣的列包含在了where語句中，那么它會在優(yōu)化階段被評估。
一個(gè)索引行的大小過大會導(dǎo)致頻繁地使索引頁分拆。索引頁分拆可以使得索引等級隨著表中數(shù)據(jù)行數(shù)的增加而線性增長，如此的話，由于索引遍歷費(fèi)時(shí)費(fèi)力致使索引失去有效性。SAP ASE限制索引的大小，最多到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器設(shè)定的頁大小的1/3，這樣每一索引頁都包含至少三個(gè)索引行。

未完待續(xù)……