SQL Server 内存优化表的索引设计

举个例子，修改表结构，向表中添加哈希索引，在定义索引时必须设置bucket_count的数量：

ALTER TABLE table_name
    ADD INDEX idx_hash_index_name  HASH (index_key) WITH (BUCKET_COUNT = 64);  

二，内存非聚集索引的内在结构

内存非聚集索引类似于B-Tree结构，称作Bw-Tree，是一个新型的B-Tree结构。从高层次上来看，Bw-Tree可以理解为按照Page ID组织的页面映射。

在Bw-Tree结构中，每个索引Page具有一组有序键值（该结构类似于普通的B树），键值是按照大小顺序排列的，并且索引中包含层次结构，父级别指向子级别，叶级别指向数据行。

差异是Bw-Tree可以把多个数据行连接在一起，级别中的页面指针是逻辑页面的ID，这个逻辑页面的ID实际上是页面映射表的偏移量，该映射表具有每个页面的物理地址，通过偏移量找到每个页面在内存中实际的物理地址。

在内存非聚集索引中，没有索引页的就地更新（in place update），为了实现该目的，引入了新的更新机制：

• 在更新页时，不需要latch 和lock
• 索引页不是固定的大小

在非叶子级别中，父级别的页面中存储的键值是它指向的子级页面中的键值的最大值，并且每一行还包含该页面逻辑页ID（偏移量）。叶级数据页不仅包含键值，还包含页面的物理地址。

三，哈希索引的内部结构

哈希索引包含一个由指针构成的数组，数组中的每个元组叫做一个hash bucket：

• 每个hash bucket占用8Bytes，用于指向key entry构成的链式列表
• 每个entry主要由索引键的值、对应的数据行的地址和指向下一个entry的指针构成
• 每个entry有一个指针，用于指向链中下一个entry，通过这种方式，entry构成链式结构

hash bucket的数量必须在索引定义时指定：

• 哈希索引的hash bucket的最大数量是 1,073,741,824
• 较短的链式列表比较长的链式列表性能更好
• hash bucket的数量与表中唯一值的数量的比值越低，每个hash bucket指向的链式列表的长度越长，性能越差。因此，应该适当增加hash bucket的数量。
• 理想情况下，hash bucket最好是表中唯一值数量的1到2倍。

参考文档：

Index Architecture & Design

SQL Server 内存优化表的索引设计

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