程序员眼中的 SQL Server－非聚集索引能给我们带来什么？

写在前面

最近在做的一个项目，页面访问的时候很慢（大概几秒钟的样子），然后用日志记录的方式，来排查这个问题，最后发现是 Entity Framework 初始化的一个坑（大概要花 6-7 秒），详见：《来，给Entity Framework热热身》，但是除了这个问题，还发现当一些用户数据量很大的时候，访问也是有些慢，这个就不是 Entity Framework 的问题了（因为初始化已完成），用 Sql Server Profiler 来跟踪页面访问的时 SQL 的执行情况，因为应用程序很简单，页面加载的时候，跟踪检测到三个 SQL 执行，看了下也没什么问题（两个获取数量，一个获取列表），数量获取的 SQL，这个应该执行会很快，所以把分析焦点放在了那个获取列表的 SQL 上，因为 SQL 没什么问题，那应该是关于这条 SQL 建的索引有问题。注：上面所说项目中大概有 100 万的数据。

关于数据库中的索引概念，记得在很早之前整理了一篇博文《T-Sql（八）字段索引和数据加密》，现在来看，写的真是一坨屎，概念讲的再多没个毛用，关键在于对实际应用中产生问题的分析。在研究这个问题之前，搜了一些相关资料，主要来自园中的几位 SQL Server 大神（CareySon、桦仔、听风吹雨等），稍微看了下，关于索引，主要是一些数据库专业术语，看的不是很明白，作为程序员，我们知道索引分为聚集性索引和非聚集性索引，聚集性索引一般为主键（也可以不是），在创建表的时候会自动创建，针对上面我那个应用查询问题，查询条件是一些非主键字段，所以这边探讨下非聚集性索引。

我不会说一些数据库概念，所以只能用做一些实践来理解概念的意义，以下应用场景中的用例是虚拟出来的，只是作为个人研究使用。

程序员应该有刨根问底的怪癖，虽然这是个数据库问题。

应用场景

有一个 Product 表，字段如下：

数据添加脚本：

begin tran
	declare @index int
	set @index=0
	while(@index<1000000)
		begin
			insert into [dbo].[Product]([Name],Remarks,ProviderID,[Time],[State]) 
			values('我是测试标题1','我是测试备注1我是测试备注1我是测试备注1我是测试备注1我是测试备注1我是测试备注1',1,GETDATE(),0)
			insert into [dbo].[Product]([Name],Remarks,ProviderID,[Time],[State]) 
			values('我是测试标题2','我是测试备注2我是测试备注2我是测试备注2我是测试备注2我是测试备注2我是测试备注2',1,GETDATE(),1)
			insert into [dbo].[Product]([Name],Remarks,ProviderID,[Time],[State]) 
			values('我是测试标题3','我是测试备注3',3,GETDATE(),1)
			insert into [dbo].[Product]([Name],Remarks,ProviderID,[Time],[State]) 
			values('我是测试标题4','我是测试备注4我是测试备注4我是测试备注4我是测试备注4我是测试备注4我是测试备注4',4,GETDATE(),1)
			set @index=@index+1
		end
commit

Product 表中插入了四百万的数据，为了接近我们现实生产环境，所以对数据进行了不同插入。

一般应用环境查询，有时候我们会针对一个字段进行 where 查询，有时候也会 and 另一个字段进行查询，这个时候，关于这两个字段的索引怎么建？还是不需要建？是分别建两个？还是建一个组合的？其实说真的，可能看到这的数据库大神会莞尔一笑，但是作为程序员，这些我真不知道，搜索的资料中也并没有对这些鸡毛蒜皮进行的说明，没办法，只能自己瞎折腾下。我们下面要做是 ProviderID 和 State 的查询操作，有分别查询，也有组合查询，然后我们再对 Product 表建立这两个字段的索引，看看有什么不同之处？还有就是针对不同的索引方式，查询又会有什么不同？我们睁大眼睛来看一下。

问题分析

我再对上面的分析进行说明下，首先，查询主要为2种：

1. where ProviderID=?
2. where ProviderID=? and State=?

非聚集性索引的创建主要为3种：

1. 不创建索引
2. ProviderID 字段索引
3. ProviderID 和 State 字段索引

针对这个应用场景和上面的分析，会得出 3*2 六种结果，其实我最想知道的是下面的第三种，即创建一个组合字段索引，对单个字段的查询会不会有影响？还有就是反过来，单个字段的索引创建，对组合字段查询会不会有影响？当然试过了才知道，看一下执行结果。

执行结果

测试脚本：

declare @begin_date datetime
declare @end_date datetime
select @begin_date = getdate()
select * from [dbo].[Product] where ...
select @end_date = getdate()
select datediff(ms,@begin_date,@end_date) as '用时/毫秒'

为了接近测试结果，每次语句执行三次，然后再取平均值，截图太麻烦了，这边就直接贴下执行结果。

不创建索引

1. where ProviderID=1（二百万数据）
   执行结果：13806毫秒，13380毫秒，12730毫秒
   平均结果：13305毫秒

2. where ProviderID=1 and State=1（一百万数据）
   执行结果：6556毫秒，6613毫秒，6706毫秒
   平均结果：6625毫秒

创建索引字段 ProviderID

1. where ProviderID=1
   执行结果：13986毫秒，13810毫秒，15853毫秒
   平均结果：14549毫秒

2. where ProviderID=1 and State=1
   执行结果：7153毫秒，7190毫秒，13950毫秒
   平均结果：7122毫秒

创建索引字段 ProviderID 和 State

1. where ProviderID=1
   执行结果：13840毫秒，14163毫秒，15853毫秒
   平均结果：14618毫秒

2. where ProviderID=1 and State=1
   执行结果：7033毫秒，7220毫秒，7023毫秒
   平均结果：7152毫秒

结果分析

虽然测试的有些不完整，但是看到结果，哥有些凌乱了（建了索引，性能反而会降低？），难道是我插入的数据有问题？还是创建索引有问题？还是我人品有问题？？？坐等数据库大神指教。。。