MS SQL巡检系列——检查外键字段是否缺少索引

Posted 2020-08-17

前言感想：一时兴起，突然想写一个关于MS SQL的巡检系列方面的文章，因为我觉得这方面的知识分享是有价值，也是非常有意义的。一方面，很多经验不足的人，对于巡检有点茫然，不知道要从哪些方面巡检，另外一方面，网上关于MS SQL巡检方面的资料好像也不是特别多。写这个系列只是一个分享，自己的初衷是一个知识梳理、总结提炼过程，有些知识和脚本也不是原创，文章很多地方融入了自己的一些想法和见解的，不足和肤浅之处肯定也非常多，抛砖引玉，也希望大家提意见和建议、补充，指正其中的不足之处。Stay Hungry Stay Foolish！

 

MS SQL巡检系列——检查重复索引

MS SQL巡检系列——检查外键字段是否缺少索引

MS SQL巡检系列——检查数据库上一次DBCC CHECKDB的时间

 

对于绝大部分情况，外键字段都有必要建立对应的索引（注意，外键约束并不会自动建立索引），关于外键字段为什么要建立索引？下面从几个简单的例子来分析一下。我们先准备测试环境数据。

CREATE TABLE PRIMARY_TB

(

    PRODUCT_CD        VARCHAR(12)      ,

    PRODUCT_DATE    DATE             ,

    PRODUCT_DESC    VARCHAR(120)     ,

    CONSTRAINT PK_PRIMARY_TB  PRIMARY KEY CLUSTERED (PRODUCT_CD)

);

SET NOCOUNT ON;

GO

DECLARE @Index INT=1;

BEGIN TRAN

WHILE @Index <= 3000

BEGIN

    INSERT INTO dbo.PRIMARY_TB

    SELECT \'Prd\' + CAST(@Index AS VARCHAR(4)), GETDATE() - CEILING(RAND()*200), \'production description\' + CAST(@Index AS VARCHAR(4));

    SET @Index +=1;

END

COMMIT;

CREATE TABLE FK_TB

(

    FK_ID            INT IDENTITY(1,1),

    SALES_REGION    VARCHAR(32),

    SALES_CITY        VARCHAR(32),

    PRODUCT_CD        VARCHAR(12),

    SALIES_SUM        INT,

    CONSTRAINT PK_FK_TB PRIMARY KEY CLUSTERED (FK_ID)

)

GO

ALTER TABLE [dbo].[FK_TB]  WITH CHECK ADD  CONSTRAINT [FK_PRIMARY_TB_PRODUCT_CD] FOREIGN KEY([PRODUCT_CD])

REFERENCES [dbo].[PRIMARY_TB] ([PRODUCT_CD]) ON  DELETE CASCADE;

GO

SET NOCOUNT ON;

GO

DECLARE @Index INT=1;

BEGIN TRAN

WHILE @Index <=1000000

BEGIN

    INSERT INTO FK_TB

    SELECT \'REGION\'+CAST(CEILING(RAND()*20) AS VARCHAR(2)), CAST(CEILING(RAND()*300) AS VARCHAR(3)),\'Prd\'+ CAST(CEILING(RAND()*3000) AS VARCHAR(8)),CEILING(RAND()*100000);

    SET @Index +=1;

END

COMMIT;

UPDATE STATISTICS dbo.PRIMARY_TB WITH FULLSCAN;

UPDATE STATISTICS dbo.FK_TB WITH FULLSCAN;

GO

 

1： 外键字段建立索引，在主表与子表JOIN操作时能提高性能，减少IO操作。

DBCC DROPCLEANBUFFERS;

GO

DBCC FREEPROCCACHE;

GO

SET STATISTICS IO ON;

SET STATISTICS TIME ON;

SELECT  p.PRODUCT_CD ,

        p.PRODUCT_DATE ,

        f.SALES_REGION ,

        f.SALES_CITY ,

        f.SALIES_SUM

FROM    dbo.PRIMARY_TB p

        INNER JOIN dbo.FK_TB f ON p.PRODUCT_CD = f.PRODUCT_CD

WHERE p.PRODUCT_CD =\'Prd131\';

SET STATISTICS IO OFF;

SET STATISTICS TIME OFF;

 

如下截图所示，如果外键字段缺少索引，这两个表关联查询时，子表就会走扫描（此处测试是聚集索引扫描），如果子表非常大（例如此处案例所示），IO开销就比较大。

 

我们对外键约束字段PRODUCT_CD建立下面非聚集索引IDX_FK_TB，然后对比两者的执行计划和IO开销

CREATE INDEX IDX_FK_TB ON dbo.FK_TB(PRODUCT_CD);

DBCC DROPCLEANBUFFERS;

GO

DBCC FREEPROCCACHE;

GO

SET STATISTICS IO ON;

SET STATISTICS TIME ON;

SELECT  p.PRODUCT_CD ,

        p.PRODUCT_DATE ,

        f.SALES_REGION ,

        f.SALES_CITY ,

        f.SALIES_SUM

FROM    dbo.PRIMARY_TB p

        INNER JOIN dbo.FK_TB f ON p.PRODUCT_CD = f.PRODUCT_CD

WHERE p.PRODUCT_CD =\'Prd131\'

SET STATISTICS IO OFF;

SET STATISTICS TIME OFF;

 

你会发现执行计划从原来的聚集索引扫描（Clustered Index Scan）变成了索引查找（Index Seek），IO的减少也是非常明显的。因为这里仅仅是测试数据，复杂的生产环境，性能的提升有可能比这更加明显。

 

2：如果外键约束为CASCADE（on update/delete）时，则当修改被引用行（referenced row）时，所有引用行（referencing rows ）也必须修改（更新或级联删除）。外键列上的索引能减小锁的粒度和范围，从而提高效率和性能。如下所示：

 

我们先看看缺少索引的情况。

DROP INDEX IDX_FK_TB ON dbo.FK_TB;

DBCC DROPCLEANBUFFERS;

GO

DBCC FREEPROCCACHE;

GO

SET STATISTICS IO ON;

SET STATISTICS TIME ON;

DELETE FROM dbo.PRIMARY_TB WHERE PRODUCT_CD IN (\'Prd132\',\'Prd133\')

GO

SET STATISTICS IO OFF;

SET STATISTICS TIME OFF;

CREATE INDEX IDX_FK_TB ON dbo.FK_TB(PRODUCT_CD);

GO

DBCC DROPCLEANBUFFERS;

GO

DBCC FREEPROCCACHE;

GO

SET STATISTICS IO ON;

SET STATISTICS TIME ON;

DELETE FROM dbo.PRIMARY_TB WHERE PRODUCT_CD IN (\'Prd134\',\'Prd135\')

GO

SET STATISTICS IO OFF;

SET STATISTICS TIME OFF;