重新理解SQL Server的聚集索引表与堆表

简述SQL Server表的类型

由于当前关系型数据库（RDBMS）种类繁多，存在对标准SQL（结构化查询语言）实现上存在差异，对表、索引的实现也各有不同，造成了大家对很多概念在理解上存在误差。如下将描述MS SQL Server的聚集索引表与堆表，以便大家重新理解。

SQL Server只存在2种表：

聚集索引表（Clustered table）
堆表（Heap）

简单的说，含有聚集索引（clustered index）的表即为聚集索引表，而堆表则是不含聚集索引的表。
注意：仅含有非聚集索引（Nonclustered index），而没有聚集索引（clustered index）的表是堆表

如何区分聚集索引表与堆表

通过目录视图（catalog views）sys.partitions或sys.indexes可查询表的类型：

--通过判断index_id的值，区分表的类型
--当index_id为0时，则为堆表
--当index_id为1时，则为聚集索引表
SELECTOBJECT_NAME(s.object_id) talbe_name,CASE s.index_idWHEN 0 THEN 'heap'WHEN 1 THEN 'clustered table'END table_type
FROM sys.partitions s
WHERE s.index_id < 2
GROUP BY s.object_id,s.index_id

使用目录视图sys.indexes查询表的类型：

--注意：当表为堆表时，name为NULL
SELECTOBJECT_NAME(object_id) table_name,name,type_desc
FROM sys.indexes
WHERE index_id <2

注意：上述sql适用于所有的表。换言之，分区表也可使用上述sql进行判断。

你可能好奇为何上述2个目录视图（sys.partitions或sys.indexes）可查询所有表的类型（聚集索引表或堆表），那么我们需简单描述表与索引的组织结构，见下图（图片取自《Microsoft SQL Server 2008 Internals》）

SQL Server是通过分区去管理与组织数据记录的，且每个表至少存在一个分区，每个分区可对应一个文件组（系统默认文件组为PRIMARY）。换言之，可认为表的默认分区为PRIMARY。

聚集索引表与堆表的最大区别是：聚集索引表的数据在组织上是有序的，即聚集索引的有序性。而堆表是不含聚集索引的表。

注意：上述的组织结构是表或索引的存储结构。在SQL Server现有的版本中，还无法对表的单个分区建立索引（聚集或非聚集索引都不行）

简而言之，目录视图sys.partitions与sys.indexes均存有索引的相关信息，因此这两个视图查询聚集索引的信息，然后就可区分表的类型。

聚集索引表与堆表的正确使用

我们有很多理由去创建一个聚集索引表，而非堆表。那么最大的理由可能就是：当一个非聚集索引包含的列不能完全符合一条查询（select）时，执行计划可通过聚集索引查找，而非通过表扫描的方式。

那么我们为什么会选择堆表，原因大致就如下2点：
1. 堆表没有聚集索引，因此堆表可节省索引的磁盘空间
2. 堆表没有聚集索引，且数据组织是无序的，节省了排序操作，写入操作更快。

特别注意：在聚集索引索引表上创建分区时，务必检查sql脚本。若设置的分区函数指定的列不是聚集索引列，将会导致聚集索引的变化（删除与重建），最终导致表的类型转换。

参考资料

1.Tables and Index Data Structures Architecture
https://technet.microsoft.com/en-us/library/ms180978%28v=sql.105%29.aspx

2.《Microsoft SQL Server 2008 Internals》

3.Heaps (Tables without Clustered Indexes)
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh213609.aspx