文件的空间使用和IO统计

数据库占用的存储空间，从高层次来看，可以查看数据库文件（数据文件，日志文件）占用的存储空间，从较细的粒度上来看，分为数据表，索引，分区占用的存储空间。监控数据库对象占用的硬盘空间，包括已分配，未分配，和未使用的空间占比，能够有效地管控存储空间，合理利用，避免部分文件空间不足，而其他文件浪费空间的问题。

一，数据库文件占用的存储空间

1，查看数据库的各个文件占用的存储空间

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2，查看数据文件中已分配，未分配和混合区的空间

视图：sys.dm_db_file_space_usage 以Page为单位，实际上，Page的计数都是在区（Extent）级别上统计的，数据文件不够GAM（Global Allocation Map）和SGAM（Shared Global Allocation Map）。

select db_name(mf.database_id) as db_name
    ,su.file_id
    ,su.filegroup_id
    ,mf.name as file_logic_name
    ,su.total_page_count*8/1024/1024 as total_gb
    ,su.allocated_extent_page_count*8/1024/1024 as allocated_gb
    ,su.unallocated_extent_page_count*8/1024/1024 as unallocated_gb
    ,su.mixed_extent_page_count*8/1024 as mixed_mb
from sys.dm_db_file_space_usage su
inner join sys.master_files mf
    on su.database_id=mf.database_id
        and su.file_id=mf.file_id

还有一个DBCC命令返回相同的数据，该命令以区（Extent）为单位，统计数据库的文件上已分配的，未分配的区的数量：

 dbcc showfilestats

该命令从系统page：GAM 和 SGAM 上读取Extent的分配信息

3，使用查看当前数据库的空间使用量

exec sys.sp_spaceused

数据库的空间利用信息：

• database_size：数据文件和日志文件的大小；database_size 会比 reserved + unallocated space的加和大，这是因为 reserved 和 unallocated_space 仅仅是数据文件的大小；
• unallocated space ：数据文件中的未分配空间虽然占用文件的硬盘空间，但是，没有分配，不能被其他数据库对象使用；
• reserved：数据文件中的保留空间，是已经分配的硬盘空间，能够被其他数据库对象使用；
• data：数据占用的硬盘空间；
• index_size：索引占用的硬盘空间；
• unused ：已经分配，但是未被使用的硬盘空间；

4， 统计SQL Server 实例中所有数据库的日志文件的硬盘空间使用

dbcc sqlperf(logspace) 返回的结果总是准确的，语句的执行不会增加系统负担

dbcc sqlperf(logspace)

二，查看数据库中，各个数据表或索引所占用的硬盘空间

1，查看数据库所有数据库表或索引所占用的硬盘空间

;with cte_space as 
(
    select 
        ps.object_id
        ,sum(case when ps.index_id<2 then ps.row_count else 0 end) as row_count
        ,sum(ps.reserved_page_count)*8/1024/1024 as reserved_gb
        ,sum(ps.used_page_count)*8/1024/1024 as used_gb
        ,sum(case when ps.index_id<2
                    then ps.in_row_data_page_count+ps.lob_used_page_count+ps.row_overflow_used_page_count
                  else 0 end
            )*8/1024/1024 as data_used_gb
    from sys.dm_db_partition_stats ps with(nolock)
    inner join sys.tables t  with(nolock)
        on ps.object_id=t.object_id
    group by ps.object_id
)
select object_schema_name(s.object_id)+'.'+object_name(s.object_id) as table_name
    ,s.row_count
    ,s.reserved_gb
    ,s.used_gb
    ,s.data_used_gb
    ,s.used_gb-s.data_used_gb as index_used_gb
    ,s.reserved_gb-s.used_gb as unused_gb
from cte_space s
where s.reserved_gb>1  -- more than 512MB
order by used_gb desc
    ,index_used_gb desc

2，以索引为单位，查看数据表上各个索引占用的硬盘空间

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3，在当前DB中，查看某一个数据表的空间使用信息

该存储过程用于查看当前数据库数据表的空间使用，返回的结果并不精确，默认情况下，该存储过程底层使用系统视图 sys.allocation_units 和 sys.partitions 获取数据表的所占用空间的“近似”信息。当索引被删除、索引被重建、或者大表被删除（drop，truncate）时，数据库引擎会延迟Page的释放，延迟删除导致不会立即释放已分配的空间，在这种情况下，该存储过程不会立即返回精确的空间使用信息。

exec sys.sp_spaceused 'dbo.dt_study'

• rows:：数据表的总行数；
• reserved：数据文件中已分配的空间；
• data：数据文件中，基础表占用的空间；
• index_size：数据文件中，索引占用的空间；
• unused：数据文件中，已分配，但是为被数据库对象（基础表和索引）使用的空间；

三，查看服务器各个逻辑盘符剩余的硬盘空间

Exec master.sys.xp_fixeddrives

四，压缩文件

在SQL Server中，使用 DBCC ShrinkFile命令压缩数据库文件（数据文件和日志文件），或直接把数据库文件清空。除非硬盘空间不足，不要轻易收缩数据库的文件，这会打乱索引的物理顺序，大幅增加的索引外部碎片，影响查询性能。

在执行DBCC ShrinkFile命令，收缩数据文件的时候，数据库引擎首先把文件尾部的区（Extent）移动到文件的开头，然后释放文件末尾的空闲空间，归还给操作系统。在移动Page时，数据库引擎会扫描数据文件并对正在读取的页面加锁，对数据库的性能会有所影响。但是收缩操作不是一个独占行为，其他用户仍然可以对数据库进行读写操作。在进程中的任意一个时间点停止文件收缩操作，任何已经完成的工作都将保留。

收缩文件以区为单位，它会把文件末尾已分配的区前移，把未分配的区从文件末尾移除。该命令不会把一个区里面的空闲页面(empty page)移除，也不会合并区以释放空闲页面，如果数据库中有很多只使用了一两个页面的区，DBCC SHRINKFILE的效果会不明显。

DBCC SHRINKFILE ( { file_name | file_id }, EMPTYFILE )
DBCC SHRINKFILE ( { file_name | file_id }, target_size , { NOTRUNCATE | TRUNCATEONLY } )

1，参数说明

target_size ：是整数类型，单位是MB，数据库引擎尝试把文件收缩到指定的大小（Size），但不会收缩到小于数据实际存储必需的空间。只有和参数NOTRUNCATE搭配使用，才起作用。

EMPTYFILE ：把数据从指定的文件迁移到同一个文件组中的其他文件中，也就是说，把当前文件清空，把数据转存到其他文件中，数据的迁移只能在同一个文件组的不同文件之间进行。数据文件被清空之后，数据库引擎不会把数据存储到空文件中，可以使用 ALTER DATABASE 把文件从数据库中移除。

NOTRUNCATE：只用于数据文件，对日志文件不起作用；该参数用于把已分配（Allocated）的区（Extent）从数据文件的末尾移动到数据文件开头的未分配（Unallocated）的空间中，文件末尾被释放的空间不会返回给操作系统，仍然存在于文件中，处于未分配状态，这意味着数据库文件占用的存储空间不变。和target_size参数一起使用，用于指定文件收缩的大小。由于区（Extent）的移动是IO密集型操作，会影响数据库的IO性能。

TRUNCATEONLY：把文件末尾的所有空闲空间都释放，返回给操作系统，该参数不会执行任何的Page移动，也就是说，该参数收缩数据库文件，而忽略target_size参数，收缩的硬盘空间以区（Extent）为单位。

2，收缩文件示例

想要收缩数据库文件，释放硬盘空间，需要分两步：先移动，后释放

Step1，将文件末尾已分配的区（extent）向前移动，移动到文件前端未被分配的区中，移动的区被标记为未分配（Unallocated）

dbcc shrinkfile('filename',0,notruncate)

Step2，将文件末尾的空闲空间（以区为单位）释放，归还给操作

dbcc shrinkfile('filename',target_size_MB,truncateonly)

五，IO请求的等待和挂起

数据库引擎记录对数据文件和日志文件的IO操作，缓存到函数：sys.dm_io_virtual_file_stats，对于数据文件，数据的物理读操作更为重要；对于日志文件，数据的读写操作都重要：

• io_stall_read_ms：等待读操作的时间
• io_stall_write_ms：等待写操作的时间

如果硬盘繁忙，数据库引擎发送的IO请求，可能会被IO子系统挂起（pending），数据库引擎把pending的IO请求缓存到视图：sys.dm_io_pending_io_requests，

• io_pending：指定是否有IO请求挂起或完成

1，查看数据库文件的IO和等待IO完成的时间

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2，查看pending的IO请求

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参考文档：

sp_spaceused

sys.dm_db_file_space_usage (Transact-SQL)

sys.dm_db_partition_stats (Transact-SQL)