聚簇索引与非聚簇索引

不论是 聚集索引，还是非聚集索引，都是用B+树来实现的。我们在了解这两种索引之前，需要先了解B+树。

BTree,B-Tree,B+Tree,B*Tree都是什么

B+ 树的结构图:

B+ 树的特点:

（1）所有关键字都出现在叶子结点的链表中(稠密索引)，且链表中的关键字恰好是有序的;

（2）不可能在非叶子结点命中;

（3）非叶子结点相当于是叶子结点的索引(稀疏索引)，叶子结点相当于是存储(关键字)数据的数据层;

B+ 树中增加一个数据，或者删除一个数据，需要分多种情况处理，比较复杂，这里就不详述这个内容了。

聚集索引(Clustered Index)

聚集索引的叶节点就是实际的数据页；在数据页中数据按照索引顺序存储；行的物理位置和行在索引中的位置是相同的；每个表只能有一个聚集索引；聚集索引的平均大小大约为表大小的5%左右。

下面是两副简单描述聚集索引的示意图：

在聚集索引中执行下面语句的的过程：select * from table where firstName = 'Ota'

一个比较抽象点的聚集索引图示：

align="center"

非聚集索引 (Unclustered Index)
　　非聚集索引的页，不是数据，而是指向数据页的页。
　　若未指定索引类型，则默认为非聚集索引
　　叶节点页的次序和表的物理存储次序不同
　　每个表最多可以有249个非聚集索引
　　在非聚集索引创建之前创建聚集索引(否则会引发索引重建)
　　在非聚集索引中执行下面语句的的过程：　　

select * from employee where lname = 'Green'

一个比较抽象点的非聚集索引图示：

什么是 Bookmark Lookup
　　虽然SQL 2005 中已经不在提 Bookmark Lookup 了(换汤不换药)，但是我们的很多搜索都是用的这样的搜索过程，如下：

　　先在非聚集中找，然后再在聚集索引中找。
 

这里举一个例子，给我们演示 Bookmark Lookup 比 Table Scan 慢的情况，例子的脚本如下：

　　USE CREDIT
　　go
　　-- These samples use the Credit database. You can download and restore the
　　-- credit database from here:
　　-- http://www.sqlskills.com/resources/conferences/CreditBackup80.zip
　　-- NOTE: This is a SQL Server 2000 backup and MANY examples will work on
　　-- SQL Server 2000 in addition to SQL Server 2005.
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　-- (1) Create two tables which are copies of charge:
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　-- Create the HEAP
　　SELECT * INTO ChargeHeap FROM Charge
　　go
　　-- Create the CL Table
　　SELECT * INTO ChargeCL FROM Charge
　　go
　　CREATE CLUSTERED INDEX ChargeCL_CLInd ON ChargeCL (member_no, charge_no)
　　go
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　-- (2) Add the same non-clustered indexes to BOTH of these tables:
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　-- Create the NC index on the HEAP
　　CREATE INDEX ChargeHeap_NCInd ON ChargeHeap (Charge_no)
　　go
　　-- Create the NC index on the CL Table
　　CREATE INDEX ChargeCL_NCInd ON ChargeCL (Charge_no)
　　go
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　-- (3) Begin to query these tables and see what kind of access and I/O returns
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　-- Get ready for a bit of analysis:
　　SET STATISTICS IO ON
　　-- Turn Graphical Showplan ON (Ctrl+K)
　　-- First, a point query (also, see how a bookmark lookup looks in 2005)
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no = 12345
　　go
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no = 12345
　　go
　　-- What if our query is less selective?
　　-- 1000 is .0625% of our data... (1,600,000 million rows)
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 1000
　　go
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 1000
　　go
　　-- What if our query is less selective?
　　-- 16000 is 1% of our data... (1,600,000 million rows)
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 16000
　　go
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 16000
　　go
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　-- (4) What's the EXACT percentage where the bookmark lookup isn't worth it?
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　-- What happens here: Table Scan or Bookmark lookup?
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 4000
　　go
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 4000
　　go
　　-- What happens here: Table Scan or Bookmark lookup?
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3000
　　go
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3000
　　go
　　-- And - you can narrow it down by trying the middle ground:
　　-- What happens here: Table Scan or Bookmark lookup?
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3500
　　go
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3500
　　go
　　-- And again:
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3250
　　go
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3250
　　go
　　-- And again:
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3375
　　go
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3375
　　go
　　-- Don't worry, I won't make you go through it all :)
　　-- For the Heap Table (in THIS case), the cutoff is: 0.21%
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3383
　　go
　　SELECT * FROM ChargeHeap WHERE Charge_no < 3384
　　go
　　-- For the Clustered Table (in THIS case), the cut-off is: 0.21%
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3438
　　SELECT * FROM ChargeCL WHERE Charge_no < 3439
　　go

这个例子也就是 吴家震 在Teched 2007 上的那个演示例子。