SQL Server 堆heap 非聚集索引 Nonclustered index 行号键查找RID loopup结合执行计划过程详解

Posted 2021-10-18 ShenLiang2025

SQL Server 堆型数据与执行计划使用案例

索引的相关术语

1 堆(Heap)是一种没有指定排序的数据结构，通俗的理解堆就像是按照顺序排放的杂物。在数据库里也即是对应没有聚集索引。

2 聚集索引：一个表只有一个聚集索引且数据存放在聚集索引内。

3 非聚集索：是一个B-树(B-Tree)结构，它包含了索引键和指向数据行的指针。

我们可以在堆或聚集索引类型的表里创建非聚集索引。一个表的非聚集索引最多支持999个。在覆盖索引的应用场景下，可以定义非聚集索引时指定包含(include)其它字段。

4 唯一索引：唯一索引不允许表里的指定的列数据有重复的值，一个表可以有一个或多个唯一索引。

5 主键：主键是一个表里每行记录的唯一标识同时默认情况下也是聚集索引。

6 RID lookup 堆形式的表的执行计划里通过ROW id映射匹配其它非聚集索引字段的操作。

堆的演示案例

建立验证表

借助CTE插入100万条记录到EMPLOYEES表。

USE ShenLiang2025
GO
CREATE TABLE EMPLOYEES
(
	id INT IDENTITY,
	name NVARCHAR(50),
	email NVARCHAR(50),
	dept NVARCHAR(50)
)
GO
WITH T AS (
SELECT 1 AS NUM
UNION ALL
SELECT T.NUM+1
FROM T
WHERE T.NUM<1000000 )

INSERT INTO EMPLOYEES 
SELECT  'ABC ' + RTRIM(NUM), 'ABC' + RTRIM(NUM) + '@shenliang2025.COM',
 'dept ' + RTRIM(NUM)
 FROM T
OPTION(MAXRECURSION 0)

系统表查看当前表的类型

SELECT * FROM sys.indexes
WHERE object_id = OBJECT_ID('dbo.EMPLOYEES')

 

无索引下WHERE查询

--查询名字是ABC 874000的员工信息。
-- 执行时点击SSMS里的“包括实际的执行计划按钮”菜单(或者用CTRL+M快捷键)。
SELECT * FROM EMPLOYEES
WHERE NAME = 'ABC 874000'

 

通过分析实际的执行计划不难发现，在堆情况下的表里应用WHERE查询1条记录时需要遍历表里所有的所有记录（这里是100万条）。

非聚集索引下WHERE查询 

--在NAME字段上建立非聚集索引。
CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_EMP_NAME ON EMPLOYEES(NAME)

-- 再次执行WHERE查询并含实际执行计划。
SELECT * FROM EMPLOYEES 
WHERE NAME = 'ABC 874000'

 

 

可见在index seek下读取的行数和所实际执行的行数都是1，而且估计子树大小为0.0032831相对于上例的11改进巨大。

RID映射查找 

上例的执行计划中我们可以看到RID lookup过程，这个映射查找出现的原因是我们的查询里name字段虽然可以在非聚集索引IX_EMP_NAME上直接获取到，但id、email、dept而这些信息则需要通过Row ID来映射匹配到。

注：非聚集索引在建立时已经有name字段和Row ID的匹配信息。

RID lookup示意