一、理解索引的結(jié)構(gòu)

索引在數(shù)據(jù)庫中的作用類似于目錄在書籍中的作用，用來提高查找信息的速度。使用索引查找數(shù)據(jù)，無需對整表進(jìn)行掃描，可以快速找到所需數(shù)據(jù)。微軟的SQL SERVER提供了兩種索引：聚集索引（clustered index，也稱聚類索引、簇集索引）和非聚集索引（nonclustered index，也稱非聚類索引、非簇集索引）。

SQL Server 中數(shù)據(jù)存儲的基本單位是頁（Page）。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)文件（.mdf 或 .ndf）分配的磁盤空間可以從邏輯上劃分成頁（從 0 到 n 連續(xù)編號）。磁盤 I/O 操作在頁級執(zhí)行。也就是說，SQL Server 每次讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)的最少數(shù)據(jù)單位是數(shù)據(jù)頁。

下面我們先簡單的了解一下索引的體系結(jié)構(gòu)：

1. 聚集索引結(jié)構(gòu)
在 SQL Server 中，索引是按 B 樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織的。
聚集索引單個(gè)分區(qū)中的結(jié)構(gòu):

聚集索引（Clustered Index）特點(diǎn)

聚集索引的葉節(jié)點(diǎn)就是實(shí)際的數(shù)據(jù)頁
聚集索引中的排序順序僅僅表示數(shù)據(jù)頁鏈在邏輯上是有序的。而不是按照順序物理的存儲在磁盤上
行的物理位置和行在索引中的位置是相同的
每個(gè)表只能有一個(gè)聚集索引
聚集索引的平均大小大約為表大小的5%左右

2.非聚集索引結(jié)構(gòu)
非聚集索引與聚集索引具有相同的 B 樹結(jié)構(gòu)，它們之間的顯著差別在于以下兩點(diǎn)：
1. 基礎(chǔ)表的數(shù)據(jù)行不按非聚集鍵的順序排序和存儲。
2. 非聚集索引的葉層是由索引頁而不是由數(shù)據(jù)頁組成。

下圖示意了單個(gè)分區(qū)中的非聚集索引結(jié)構(gòu)：


包含列的索引
通過將包含列（稱為非鍵列）添加到索引的葉級，可以擴(kuò)展非聚集索引的功能。鍵列存儲在非聚集索引的所有級別，而非鍵列僅存儲在葉級別。

下面舉個(gè)簡單的例子來說明一下聚集索引和非聚集索引的區(qū)別：
我們有一本漢語字典，可以把它的正文本身看做是一個(gè)聚集索引，它是按照漢字拼音的開頭字母排序的，不再需要查找其他目錄。當(dāng)遇到不認(rèn)識的字時(shí)，需要結(jié)合“部首目錄”和“檢字表”， 先找到目錄中的結(jié)果，然后再翻到您所需要的頁碼。通過這種方法查到的目錄中字的排序并不是真正的正文的排序方法。把這種看做是一個(gè)非聚集索引。

另外，請注意每個(gè)表只能有一個(gè)聚集索引。

非聚集索引 （Unclustered Index） 特點(diǎn)
非聚集索引的頁，不是數(shù)據(jù)，而是指向數(shù)據(jù)頁的頁。
若未指定索引類型，則默認(rèn)為非聚集索引
葉節(jié)點(diǎn)頁的次序和表的物理存儲次序不同
每個(gè)表最多可以有249個(gè)非聚集索引
在非聚集索引創(chuàng)建之前創(chuàng)建聚集索引（否則會引發(fā)索引重建）

二、選擇建立哪種索引

1.何時(shí)創(chuàng)建聚集索引更能提高性能
Clustered Index會提高大多數(shù)table的性能，尤其是當(dāng)它滿足以下條件時(shí)：
獨(dú)特, 狹窄, 持續(xù)增長的，最好是只向上增加。例如：
?Identity
?Date, identity
?GUID (only when using newsequentialid() function)

2.非聚集索引提高性能的方法
非聚集索引由于B樹的節(jié)點(diǎn)不是具體數(shù)據(jù)頁，有時(shí)候由于這個(gè)原因，會導(dǎo)致非聚集索引甚至不如表遍歷來的快。但是，非聚集索引有個(gè)特性，如果你要查詢的內(nèi)容，在非聚集索引中以及被覆蓋到了，則不需要繼續(xù)到聚集索引，或者RID(heap結(jié)構(gòu)中的行標(biāo)識符)中去尋找數(shù)據(jù)了，這時(shí)候就可以很大的提高性能，這就是 覆蓋面(Covering) 的問題。
由于聚集索引葉子節(jié)點(diǎn)就是具體數(shù)據(jù)，所以聚集索引的覆蓋率是 100%， 通過提高覆蓋面來提高性能的問題也就只有非聚集索引（Nonclustered Indexes）才存在。

當(dāng)查詢中所有的columns 都包括在index上時(shí)，我們說這個(gè) index covers the query. Columns的順序在此不重要(Select 時(shí)候的順序不重要,但是Index 建立的順序可得小心了)。

在 SQL Server 2005 中，為了提高這種 Covering 帶來的好處，甚至可以通過將非鍵列添加到非聚集索引的葉級別來擴(kuò)展非聚集索引的功能。

補(bǔ)充：只有查詢在具有高度選擇性的情況下，非聚集索引才有優(yōu)勢。

三、使用聚集索引或非聚集索引的場景 (注：優(yōu)先級依次為推薦，應(yīng)，不應(yīng))


四、主鍵和聚集索引的比較

以下是一些大眾點(diǎn)評網(wǎng)中測試使用的示例：

五、使用索引的代價(jià)
索引需要占用數(shù)據(jù)表以外的物理存儲空間。
創(chuàng)建索引和維護(hù)索引要花費(fèi)一定的時(shí)間。
當(dāng)對表進(jìn)行更新操作時(shí)，索引需要被重建，這樣降低了數(shù)據(jù)的維護(hù)速度。