SQL Server 索引（一）数据结构和存储结构

　　红色标记说明：

• PagePID：页编号
• PageType：页类型，第三部分已经说明，1为数据页（此处为聚集索引的叶节点），2为索引页（此处为聚集索引的根或中间节点），10为IAM页
• IndexLevel：标明页子在B树中的位置，0为叶节点，1为中间节点，2为根节点
• NextPagePID和PrevPageID：用于标识此页的前一页和后一页，这表明每一层是一个双向链表，为0则表明没有相应的页

　　为了方便查找，我们也可以把上述结果存入表中，为此建表

CREATE TABLE DBCCIndResult (
    PageFID NVARCHAR(200),
    PagePID NVARCHAR(200),
    IAMFID NVARCHAR(200),
    IAMPID NVARCHAR(200),
    ObjectID NVARCHAR(200),
    IndexID NVARCHAR(200),
    PartitionNumber NVARCHAR(200),
    PartitionID NVARCHAR(200),
    iam_chain_type NVARCHAR(200),
    PageType NVARCHAR(200),
    IndexLevel NVARCHAR(200),
    NextPageFID NVARCHAR(200),
    NextPagePID NVARCHAR(200),
    PrevPageFID NVARCHAR(200),
    PrevPagePID NVARCHAR(200)
)

　　插入数据

INSERT INTO DBCCIndResult EXEC (‘DBCC IND(PCT,Employee,-1) ‘)

　　我们可以通过下面的语句来查看索引的深度

select * from sys.dm_db_index_physical_stats(db_id(‘PCT‘),object_id(‘Employee‘),null,null,null)

　　我们看到索引的深度为3，上面的IndexLevel分别有0，1，2也验证了这一点。page_count为1944，但是我们上面查到的结果却是1977，这是因为这里的语句没有计算Index为1和2的页（注意index_level列）

　　接下来我们看看B树中各种节点存储的到底是什么？

找到根节点283

select * from DBCCIndResult where pagetype = 2 and indexLevel = 2

查看页里的数据

DBCC TRACEON (3604);
GO
DBCC PAGE (PCT, 1, 283, 3);
GO

　　从上图，可以看出，此根节点共有31个儿子（中间节点），而且还存有主键值EmployeeId，那么这31个主键值是哪些记录的主键值呢？我们继续深入

以中间节点1863为例

DBCC TRACEON (3604);
GO
DBCC PAGE (PCT, 1, 1863, 3);
GO

　　这和根节点很类似，标明了包含下一层的节点（共65个）和主键值，继续深入

以叶节点807为例

DBCC TRACEON (3604);
GO
DBCC PAGE (PCT, 1, 807, 3);
GO

由于结果太多，我就不把所有的截图都发出来了，但是从上面我们已经看到了一些重要的东西

　　首先PAGE：(1:807)表明这是一个叶节点，同时也是一个数据页，因为它存放了表里所有字段的数据（EmployeeId和EmployeeName），换句话说这儿的叶节点就是表Employee在数据库中的存储数据页，也就是说聚集索引的叶节点其实就是表的数据存储页

　　其次我们看标红的EmployeeId，它就是我们在之前根节点283和中间节点1863存储的主键值，而且它是位于数据存储页的第一个数据

　　至此我们总结如下：

• 聚集索引的根节点和中间节点是索引页，都只包含下一层的入口指针和入口值（位于存储位置的第一个主键值）；
• 聚集索引的叶节点就是数据页。

　　为了更方便地查看叶节点的数据，我们将其存入表中

DBCC PAGE(PCT,1,807, 3) WITH TABLERESULTS

　　这种方式是以表的方式展示

　　但是这种方式也不便查找，我们索性新建表

CREATE TABLE DBCCPageResult(
    ParentObject NVARCHAR(200),
    Object NVARCHAR(200),
    Field NVARCHAR(200),
    Value NVARCHAR(200)
)

插入数据

INSERT INTO DBCCPageResult EXEC (‘DBCC PAGE(PCT,1,807, 3) WITH TABLERESULTS‘)

查看EmployeeId数据

select * from DBCCPageResult where Field = ‘EmployeeId‘

　　注意Value，是按顺序排好的，这也是聚集索引的意义了 - 把数据按顺序存储.

至此我们又可以得出：

• 聚集索引就是把数据按主键顺序存储；
• 因为一张表中的数据只能有一个物理顺序，所以一张表只能有一个主键/聚集索引。 

select * from DBCCIndResult where IAMPID = 2320 and indexlevel = 2

DBCC TRACEON (3604);
GO
DBCC PAGE (PCT, 1, 2482, 3);
GO

DBCC TRACEON (3604);
GO
DBCC PAGE (PCT, 1, 2481, 3);
GO

DBCC TRACEON (3604);
GO
DBCC PAGE (PCT, 1, 2683, 3);
GO

DBCC TRACEON (3604);
GO
DBCC PAGE (PCT, 1, 6385, 3);
GO

DBCC TRACEON (3604);
GO
DBCC PAGE (PCT, 1, 6715, 3);
GO