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0.参考文献:
Sql Server中的表组织和索引组织(聚集索引结构,非聚集索引结构,堆结构)
利用DBCC PAGE查看SQL Server中的表和索引数据
1.DBCC IND跟DBCC PAGE简介
1.1.DBCC IND命令
DBCC IND 命令用于查询一个存储对象的内部存储结构信息,该命令有4个参数, 前3个参数必须指定。语法如下:
DBCC IND ( { 'dbname' | dbid }, { 'objname' | objid }, { nonclustered indid | 1 | 0 | -1 | -2 } [, partition_number] )
第一个参数是数据库名或数据库ID。
第二个参数是数据库中的对象名或对象ID,对象可以是表或者索引视图。
第三个参数是一个非聚集索引ID或者 1, 0, 1, or 2. 值的含义:
0: 只显示对象的in-row data页和 in-row IAM 页。
1: 显示对象的全部页, 包含IAM 页, in-row数据页, LOB 数据页row-overflow 数据页 . 如果请求的对象含有聚集所以则索引页也包括。
-1: 显示全部IAM页,数据页, 索引页 也包括 LOB 和row-overflow 数据页。
-2: 显示全部IAM页。
Nonclustered index ID:显示索引的全部 IAM页, data页和索引页,包含LOB和 row-overflow数据页。
为了兼容sql server 2000,第四个参数是可选的,该参数用于指定一个分区号.如果不给定值或者给定0, 则显示全部分区数据。
和DBCC PAGE不同的是, SQL Server运行DBCC IND不需要开启3604跟踪标志.
--DB_ID ,OBJECT_ID 需要配合select 使用 DBCC IND ('PersonalSystem','dbo.CustomersHeap',0)
1.2.DBCC输出字段描述
Column(列) | Meaning(含义) |
PageFID | 索引所在文件ID |
PagePID | 索引页ID |
IAMFID | File ID of the IAM managing this page,IAM page的IAMFID=NULL |
IAMPID | Page ID of the IAM managing this page,IAM page的IAMPID=NULL |
ObjectID | 对象ID |
IndexID | 索引类型ID,0表示堆,1表示聚集索引,2-250表示非聚集索引。可以在sys.indexs上查找 |
PartitionNumber | Partition number within the table or index for this page |
PartitionID | ID for the partition containing this page (unique in the database) |
iam_chain_type | Type of allocation unit this page belongs to: in-row data, row-overflow data, or LOB data |
PageType | Page type: 1 = data page, 2 = index page, 3 = LOB_MIXED_PAGE, 4 = LOB_TREE_PAGE, 10 = IAM page |
IndexLevel | 索引级别,0表示叶子节点,根节点的级别最高 |
NextPageFID | File ID for next page at this level,同一等级上下一个索引页所在文件的ID |
NextPagePID | Page ID for next page at this level |
PrevPageFID | File ID for previous page at this level |
PrevPagePID | Page ID for previous page at this level,同一等级上的上一个索引页,通过双向链表连接起来 |
1.3.DBCC PAGE
DBCC PAGE 参数DBCC PAGE ( ['database name'|database id], -- can be the actual name or id of the database file number, -- the file number where the page is found page number, -- the page number within the file print option = [0|1|2|3] -- display option; each option provides differing levels of information )
2.描述索引结构
在<inside sql server 2005:storage engine>的第七章的The Structure of Index Pages小结中提到了索引页的结构。本文将通过实验来描述索引页的结构,然后通过索引页的结构来更加深刻清晰得描述聚集索引、非聚集索引和多结构。
-----实验:查看索引页,推到聚集索引非聚集索引结构------------------------------------------------ use TESTDB3 --1.创建表,有主键,sql server默认设置为聚集索引 CREATE TABLE Suppliers ( supplierid INT NOT NULL IDENTITY, companyname NVARCHAR(40) NOT NULL, CONSTRAINT PK_Suppliers PRIMARY KEY(supplierid) ); --2.查看页信息,结果为null,这是因为还没有数据.索引会根据数据的更新来更新. dbcc ind ( TESTDB3, [dbo.Suppliers], -1) --3.插入一条记录 insert into Suppliers values('zhangsan'); --4.查看页信息,结果不为null,有两条记录。发现IndexID=1表示聚集索引。 dbcc ind ( TESTDB3, [dbo.Suppliers], -1) --5.创建非聚集索引 CREATE NONCLUSTERED INDEX idx_nc_companyname ON dbo.Suppliers(companyname); --6.查看页面信息,发现多了两条indexID=2的记录,表示非聚集索引,如果继续创建非聚集索引,那么IndexID会继续增加,最大为250. dbcc ind ( TESTDB3, [dbo.Suppliers], -1) --7.插入一条记录 insert into Suppliers values('zhangsan'); --8.查看page信息发现没变,这是因为一个索引页可以存放多个索引行,一个数据页可以存放很多数据行。 dbcc ind ( TESTDB3, [dbo.Suppliers], -1) --9.插入1000条记录,超过一个索引页跟数据页的容量。 SET NOCOUNT ON--不统计影响行数 declare @i int set @i=1 while @i<=1000 begin insert into Suppliers values('zhangsan'); set @i=@i+1 end --10.再次索引页信息 dbcc ind ( TESTDB3, [dbo.Suppliers], -1)
上述第10步的查询结果如下:
上图包含了非常丰富的信息。
数据页与索引页的大小
我们首先来看聚集索引的7个page。其中有5个是PageType=1的,也就是说有5个data page(data page是一种特殊的index page),而剩余2个IAM page和6个index page。
--ps:2012-7-18----------------------------
“Index pages fall into three basic types: leaf level for nonclustered indexes, node (nonleaf) level for clustered indexes, and node level for nonclustered indexes. There isn't really a separate structure for leaf level pages of a clustered index because those are the data pages, which we've already seen in detail. There is, however, one special case for leaf-level clustered index pages which I'll tell you about now.”——from《inside sql server 2005,The Structure of Index Pages》
正如上面因为文献中提到的,index page 有三种类型:
- 非聚集索引的叶子节点
- 聚集索引的非叶子节点
- 非聚集索引的非叶子节点
而聚集索引的叶子节点是data page。虽然我们可以使用dbcc ind找出data page,但是我们不能讲data page看做是index page。
--------------------------------------
我们执行如下命令
--查看表Suppliers的大小 sp_spaceused Suppliers
查询结果如下图所示:
我们发现data=40KB,刚好是5个data page的大小,而index_size=64KB,刚好是2个IAM page加上6个index page的大小。
聚集索引与非聚集索引的结构
聚集索引
首先我们查看聚集索引的结构。上图提供了丰富的信息,我们可以
- 然后利用利用NextPagePID跟PrevPagePID,我们可以画出index page的双向链表
- 利用Index Level我们可以画出索引层级
- 利用PageType我们可以找出数据页和索引页.
例如,从上图中我们可以发现,PagePID=2190的这个index page,他的PageType=2,index level=1,表示他是一个索引等级为1的索引页,不是叶子节点。而PageID=(2184,2191,2194,2196,2198)的这5个index page,他们的PageType=1,index level=0,表明这是5个叶子节点,并且都是data page。因此聚集索引结构如下图所示。
非聚集索引
利用同样方法,首先找出非聚集索引的根节点,然后找出叶子节点,叶子节点上有双向链表,如下图示所示:
我们发现非聚集索引的所有索引节点都是index page,而没有data page。通过上面的实例,我们再回过头去看之前写过的Sql Server中的表组织和索引组织(聚集索引结构,非聚集索引结构,堆结构)这篇文章,会有更深刻的体会。
我们可以通过dbcc page 更加直观地显示上述聚集索引和非聚集索引的结构,执行下面的命令
DBCC TRACEON (3604); GO DBCC PAGE (TESTDB3,1,2190, 3);--也可以是DBCC PAGE (TESTDB3,1,2190, 1); DBCC PAGE (TESTDB3,1,2192, 3);--也可以是DBCC PAGE (TESTDB3,1,2190, 1);
查询结果如下所示:
总结上图:
- 对聚集索引的非叶子节点使用dbcc page,可以求出它的ChildPage。
- 对非聚集索引的非叶子节点使用dbcc page,也可以求出它的ChildPage,而且我们可以看到非聚集索引的键值。
- 如果对聚集索引的叶子节点使用dbcc page,我们可到data page上存储的数据的二进制代码。
3.描述堆结构
运行如下实验
---描述堆结构------------------------ --1.创建堆heap CREATE TABLE Student ( stuid INT NOT NULL, stuname NVARCHAR(40) NOT NULL, ); --2.插入一条记录 insert into Student values(1,'zhangsan'); --3.查看索引页信息,发现IndexID=0,表示这是堆结构heap dbcc ind ( TESTDB3, [Student], -1) --4.插入1000条记录,超过一个索引页跟数据页的容量。 SET NOCOUNT ON--不统计影响行数 declare @i int set @i=1 while @i<=1000 begin insert into Student values(1,'zhangsan'); set @i=@i+1 end --5.查询索引页信息发现只有两种类型的索引页,一种IAM page,还有一个是data page. dbcc ind ( TESTDB3, [Student], -1)
查询结果如下图所示:
总结:
- 堆结构中只有data page跟IAM page,没有索引页。
- 堆中的data page没有层次结构,都是叶子节点
- data page之间没有双向链表