前言
這一節(jié)我們還是繼續(xù)講講索引知識(shí)，前面我們聚集索引、非聚集索引以及覆蓋索引等，在這其中還有一個(gè)過(guò)濾索引，通過(guò)索引過(guò)濾我們也能提高查詢性能，簡(jiǎn)短的內(nèi)容，深入的理解。
過(guò)濾索引，在查詢條件上創(chuàng)建非聚集索引（1）
過(guò)濾索引是SQL 2008的新特性，被應(yīng)用在表中的部分行，所以利用過(guò)濾索引能夠提高查詢，相對(duì)于全表掃描它能減少索引維護(hù)和索引存儲(chǔ)的代價(jià)。當(dāng)我們?cè)谒饕蠎?yīng)用WHERE條件時(shí)就是過(guò)濾索引。也就是滿足如下格式：
CREATE NONCLUSTERED INDEX <index name>ON <table> (<columns>)WHERE <criteria>;GO
下面我們來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的查詢
USE AdventureWorks2012GOSELECT SalesOrderDetailID, UnitPriceFROM Sales.SalesOrderDetailWHERE UnitPrice > 2000GO
上述列中未建立任何索引，當(dāng)然除了SalesOrderDetailID默認(rèn)創(chuàng)建的聚集索引，這種情況下我們能夠猜想到其執(zhí)行的查詢計(jì)劃必然是主鍵創(chuàng)建的聚集索引掃描，如下
上述我們已經(jīng)說(shuō)過(guò)此時(shí)未在查詢條件上創(chuàng)建索引，所以此時(shí)必然走的是主鍵創(chuàng)建的聚集索引，接下來(lái)我們首先在UnitPrice列上創(chuàng)建非聚集索引來(lái)提高查詢性能，
CREATE NONCLUSTERED INDEX idx_SalesOrderDetail_UnitPriceON Sales.SalesOrderDetail(UnitPrice)
此時(shí)我們?cè)賮?lái)比較二者查詢開銷
USE AdventureWorks2012GODBCC FREEPROCCACHEDBCC DROPCLEANBUFFERSSELECT SalesOrderDetailID, UnitPriceFROM AdventureWorks2012.Sales.SalesOrderDetail WITH(INDEX([PK_SalesOrderDetail_SalesOrderID_SalesOrderDetailID]))WHERE UnitPrice > 2000GOSELECT SalesOrderDetailID, UnitPriceFROM Sales.SalesOrderDetail WITH(INDEX([idx_SalesOrderDetail_UnitPrice]))WHERE UnitPrice > 2000
此時(shí)在查詢條件上建立了非聚集索引之后，查詢開銷提升的非常明顯，提升達(dá)到了90%以上，因?yàn)榉蔷奂饕矔?huì)引用了主鍵創(chuàng)建的聚集索引，所以這個(gè)時(shí)候不會(huì)導(dǎo)致Bookmark Lookup或者Key Lookup查找。接下來(lái)我們我們?cè)偬砑右粋€(gè)帶有條件的非聚集索引即過(guò)濾索引
CREATE NONCLUSTERED INDEX idxwhere_SalesOrderDetail_UnitPriceON Sales.SalesOrderDetail(UnitPrice)WHERE UnitPrice > 1000
此時(shí)我們?cè)賮?lái)看看創(chuàng)建了過(guò)濾索引之后和之前非聚集索引性能開銷差異：
USE AdventureWorks2012GODBCC FREEPROCCACHEDBCC DROPCLEANBUFFERSSELECT SalesOrderDetailID, UnitPriceFROM AdventureWorks2012.Sales.SalesOrderDetail WITH(INDEX([idx_SalesOrderDetail_UnitPrice]))WHERE UnitPrice > 2000SELECT SalesOrderDetailID, UnitPriceFROM Sales.SalesOrderDetail WITH(INDEX([idxwhere_SalesOrderDetail_UnitPrice]))WHERE UnitPrice > 2000
此時(shí)我們知道創(chuàng)建的非聚集過(guò)濾索引與傳統(tǒng)創(chuàng)建的非聚集索引相比，我們的查詢接近減少了一半。
唯一過(guò)濾索引
唯一過(guò)濾索引對(duì)于所有列必須唯一且不為空（只允許一個(gè)NULL存在）也是非常好的解決方案，所以此時(shí)在創(chuàng)建唯一過(guò)濾索引時(shí)需要將NULL值除外，比如如下：
CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX uq_fix_Customers_EmailON Customers(Email)WHERE Email IS NOT NULLGO
過(guò)濾索引結(jié)合INCLUDE
當(dāng)我們?cè)偬砑右粋€(gè)額外列時(shí)，使用默認(rèn)主鍵創(chuàng)建的聚集索引時(shí)，此時(shí)會(huì)走聚集索引掃描，然后我們?cè)诓樵儣l件上創(chuàng)建一個(gè)過(guò)濾索引，我們強(qiáng)制使用這個(gè)過(guò)濾索引時(shí)，此時(shí)由于添加額外列，會(huì)導(dǎo)致需要返回到基表中再去獲取數(shù)據(jù)，所以也就造成了Key Lookup查找，如下：
USE AdventureWorks2012GOSELECT SalesOrderDetailID, UnitPrice, UnitPriceDiscountFROM Sales.SalesOrderDetailWHERE UnitPrice > 2000GO
此時(shí)我們需要用INCLUDE來(lái)包含額外列。
CREATE NONCLUSTERED INDEX [idx_SalesOrderDetail_UnitPrice] ON Sales.SalesOrderDetail(UnitPrice) INCLUDE(UnitPriceDiscount)
我們?cè)賱?chuàng)建一個(gè)過(guò)濾索引同時(shí)包括額外列
CREATE NONCLUSTERED INDEX [idxwhere_SalesOrderDetail_UnitPrice] ON Sales.SalesOrderDetail(UnitPrice) INCLUDE(UnitPriceDiscount)WHERE UnitPrice > 2000
接下來(lái)再來(lái)執(zhí)行比較添加過(guò)濾索引和未添加過(guò)濾索引同時(shí)都包括了額外列的性能查詢差異。
SELECT SalesOrderDetailID, UnitPrice, UnitPriceDiscountFROM AdventureWorks2012.Sales.SalesOrderDetail WITH(INDEX([idx_SalesOrderDetail_UnitPrice]))WHERE UnitPrice > 2000 SELECT SalesOrderDetailID, UnitPrice, UnitPriceDiscountFROM Sales.SalesOrderDetail WITH(INDEX([idxwhere_SalesOrderDetail_UnitPrice]))WHERE UnitPrice > 2000
此時(shí)性能用INCLUDE來(lái)包含額外列性能也得到了一定的改善。
過(guò)濾索引，在主鍵上創(chuàng)建非聚集索引（2）
在第一個(gè)案列中，我們可以直接在查詢列上創(chuàng)建非聚集索引，因?yàn)槠漕愋褪菙?shù)字類型，要是查詢條件是字符類型呢？首選現(xiàn)在我們先創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試表
USE TSQL2012GOCREATE TABLE dbo.TestData ( RowID integer IDENTITY NOT NULL, SomeValue VARCHAR(max) NOT NULL, StartDate date NOT NULL, CONSTRAINT PK_Data_RowID PRIMARY KEY CLUSTERED (RowID));
添加10萬(wàn)條測(cè)試數(shù)據(jù)
USE TSQL2012GOINSERT dbo.TestData WITH (TABLOCKX) (SomeValue, StartDate)SELECT CAST(N.n AS VARCHAR(max)) + 'JeffckyWang', DATEADD(DAY, (N.n - 1) % 31, '20140101')FROM dbo.Nums AS NWHERE N.n >= 1 AND N.n < 100001;
如果我們需要獲取表TestData中SomeValue = 'JeffckyWang'，此時(shí)我們想要在SomeValue上創(chuàng)建一個(gè)非聚集索引然后進(jìn)行過(guò)濾，如下
USE TSQL2012GOCREATE NONCLUSTERED INDEX idx_noncls_somevalueON dbo.TestData(SomeValue)WHERE SomeValue = 'JeffckyWang'
更新
SQL Server對(duì)創(chuàng)建索引大小有限制，最大是900字節(jié)，上述直接寫的VARCHAR(MAX)，所以會(huì)出錯(cuò)，切記，切記。
此時(shí)我們?cè)谥麈I上創(chuàng)建非聚集索引，我們?cè)谥麈IRowID上創(chuàng)建一個(gè)過(guò)濾索引且SomeValue = 'JeffckyWang'，然后返回?cái)?shù)據(jù)，如下：
CREATE NONCLUSTERED INDEX idxwhere_noncls_somevalueON dbo.TestData(RowID)WHERE SomeValue = 'JeffckyWang'
下面我們來(lái)對(duì)比建立過(guò)濾索引前后查詢計(jì)劃結(jié)果：
USE TSQL2012GOSELECT RowID, SomeValue, StartDate FROM dbo.TestData WITH(INDEX([idx_pk_rowid]))WHERE SomeValue = 'JeffckyWang'SELECT RowID, SomeValue, StartDate FROM dbo.TestData WITH(INDEX([idxwhere_noncls_somevalue]))WHERE SomeValue = 'JeffckyWang'
然后結(jié)合之前所學(xué)，移除Key Lookup，對(duì)創(chuàng)建的過(guò)濾索引進(jìn)行INCLUDE。
CREATE NONCLUSTERED INDEX [idxwhere_noncls_somevalue] ON dbo.TestData(RowID) INCLUDE(SomeValue,StartDate) WHERE SomeValue = 'JeffckyWang'
從這里看出，無(wú)論是對(duì)查詢條件創(chuàng)建過(guò)濾索引還是對(duì)主鍵創(chuàng)建過(guò)濾索引，我們都可以通過(guò)結(jié)合之前所學(xué)來(lái)提高查詢性能。
我們從開頭就一直在講創(chuàng)建過(guò)濾索引，那么創(chuàng)建過(guò)濾索引優(yōu)點(diǎn)的條件到底是什么？
（1）只能通過(guò)非聚集索引進(jìn)行創(chuàng)建。
（2）如果在視圖上創(chuàng)建過(guò)濾索引，此視圖必須是持久化視圖。
（3）不能在全文索引上創(chuàng)建過(guò)濾索引。
過(guò)濾索引的優(yōu)點(diǎn)
（1）減少索引維護(hù)成本：對(duì)于增、刪、改等操作不需要代價(jià)沒(méi)有那么昂貴，因?yàn)橐粋€(gè)過(guò)濾索引的重建不需要耗時(shí)太多時(shí)間。
（2）減少存儲(chǔ)成本：過(guò)濾索引的存儲(chǔ)占用空間很小。
（3）更精確的統(tǒng)計(jì)：通過(guò)在WHERE條件上創(chuàng)建過(guò)濾索引比全表統(tǒng)計(jì)結(jié)果更加精確。
（4）優(yōu)化查詢性能：通過(guò)查詢計(jì)劃可以看出其高效性。
講到這里為止，一直陳述的是過(guò)濾索引的好處和優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)將其捧上天了，其實(shí)其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)。
過(guò)濾索引缺點(diǎn)
最大的缺點(diǎn)則是查詢條件的限制。其查詢條件僅限于
<filter_predicate> ::= <conjunct> [ AND <conjunct> ] <conjunct> ::= <disjunct> | <comparison> <disjunct> ::= column_name IN (constant ,...n)
過(guò)濾條件僅限于AND、|、IN。比較條件僅限于 { IS | IS NOT | = | <> | != | > | >= | !> | < | <= | !< }，所以如下利用LIKE不行
CREATE NONCLUSTERED INDEX [idxwhere_noncls_somevalue] ON dbo.TestData(RowID) INCLUDE(SomeValue,StartDate) WHERE SomeValue LIKE 'JeffckyWang%'
如下可以
USE AdventureWorks2012GOCREATE NONCLUSTERED INDEX idx_SalesOrderDetail_ModifiedDateON Sales.SalesOrderDetail(ModifiedDate)WHERE ModifiedDate >= '2008-01-01' AND ModifiedDate <= '2008-01-07'GO
如下卻不行
CREATE NONCLUSTERED INDEX idx_SalesOrderDetail_ModifiedDateON Sales.SalesOrderDetail(ModifiedDate)WHERE ModifiedDate = GETDATE()GO
變量對(duì)過(guò)濾索引影響
上述我們創(chuàng)建過(guò)濾索引在查詢條件上直接定義的字符串，如下：
CREATE NONCLUSTERED INDEX idxwhere_SalesOrderDetail_UnitPriceON Sales.SalesOrderDetail(UnitPrice)WHERE UnitPrice > 1000
如果定義的是變量，利用變量來(lái)進(jìn)行比較會(huì)如何呢？首先我們創(chuàng)建一個(gè)過(guò)濾索引
CREATE NONCLUSTERED INDEX idx_SalesOrderDetail_ProductID ON Sales.SalesOrderDetail (ProductID)WHERE ProductID = 870
利用變量來(lái)和查詢條件比較，強(qiáng)制使用過(guò)濾索引（默認(rèn)情況下走聚集索引）
USE AdventureWorks2012GODECLARE @ProductID INT SET @ProductID = 870 SELECT ProductID FROM Sales.SalesOrderDetail WITH(INDEX([idx_SalesOrderDetail_ProductID]))WHERE ProductID = @ProductID
查看查詢執(zhí)行計(jì)劃結(jié)果卻出錯(cuò)了，此時(shí)我們需要添加OPTION重新編譯，如下：
USE AdventureWorks2012GODECLARE @ProductID INT SET @ProductID = 870 SELECT ProductID FROM Sales.SalesOrderDetailWHERE ProductID = @ProductIDOPTION(RECOMPILE)
上述利用變量來(lái)查詢最后通過(guò)OPTION重新編譯在SQL Server 2012中測(cè)試好使，至于其他版本未知，參考資料【The Pains of Filtered Indexes】。
總結(jié)
本節(jié)我們學(xué)習(xí)了通過(guò)過(guò)濾索引來(lái)提高查詢性能，同時(shí)也給出了其不同的場(chǎng)景以及其使用優(yōu)點(diǎn)和明顯的缺點(diǎn)。簡(jiǎn)短的內(nèi)容，深入的理解，我們下節(jié)再會(huì)，good night。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，同時(shí)也希望多多支持VeVb武林網(wǎng)！
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