SQL Server聚集索引和非聚集索引

参考：
http://www.cnblogs.com/kissdodog/archive/2013/06/12/3132380.html
http://www.cr173.com/html/17298_1.html
http://jingyan.baidu.com/article/e73e26c0f1e82d24acb6a75d.html

一.聚集索引

(1)特点：
聚集索引对于任意给定的表而言是唯一的，一个表只能有一个聚集索引。不一定非要有聚集索引。聚集索引特殊的方面是：聚集索引的叶级是实际的数据-也就是说，数据重新排序，按照和聚集索引排序条件声明的相同物理顺序存储。这意味着，一旦到达索引的叶级，就到达了数据。而非聚集索引，到达了叶级只是找到了数据的引用。

　　任何新记录都根据聚集列正确的物理顺序插入到聚集索引中。创建新页的方式随需要插入记录的位置而变化。如果新记录需要插入到索引结构中间，就会发生正常的页拆分。来自旧页的后一半记录被移到新页，并且在适当的时候，将新记录插入到新页或旧页。如果新记录在逻辑上位于索引结构的末端，那么创建新页，但是只将新记录添加到新页。

对于聚集索引，叶节点即存储了数据行，不再有单独的数据页。就比如说我小时候查字典从来不看目录，我觉得字典本身就是一个目录，比如查裴字，只需要翻到p字母开头的，再按顺序找到e。通过这个方法我每次都能最快的查到老师说的那个字，得到老师的表扬。
(2)适用场景：
定义聚集索引键时使用的列越少越好。
• 包含大量非重复值的列。
.• 使用下列运算符返回一个范围值的查询：BETWEEN、>、>=、< 和 <=。
• 被连续访问的列。
• 回大型结果集的查询。
• 经常被使用联接或 GROUP BY 子句的查询访问的列；一般来说，这些是外键列。对 ORDER BY 或 GROUP BY 子句中指定的列进行索引，可以使 SQL Server 不必对数据进行排序，因为这些行已经排序。这样可以提高查询性能。
• OLTP 类型的应用程序，这些程序要求进行非常快速的单行查找（一般通过主键）。应在主键上创建聚集索引。

(3)不适用场景
• 频繁更改的列。这将导致整行移动（因为 SQL Server 必须按物理顺序保留行中的数据值）。这一点要特别注意，因为在大数据量事务处理系统中数据是易失的。
• 宽键。来自聚集索引的键值由所有非聚集索引作为查找键使用，因此存储在每个非聚集索引的叶条目内。

二.非聚集索引

(1)特点：
表中行的物理顺序与索引顺序无关。对于非聚集索引，叶节点存储了索引字段值以及指向相应数据页的指针。叶节点紧邻在数据之上，对数据页的每一行都有相应的索引行与之对应。有时候查字典，我并不知道这个字读什么，那我就不得不通过字典目录的“部首”来查找了。这时候我会发现，目录中的排序和实际正文的排序是不一样的，这对我来说很苦恼，因为我不能比别人快了，我需要先再目录中找到这个字，再根据页数去找到正文中的字。

(2)聚集索引和非聚集索引
聚集索引表示表中存储的数据按照索引的顺序存储，检索效率比非聚集索引高，但对数据更新影响较大。非聚集索引表示数据存储在一个地方，索引存储在另一个地方，索引带有指针指向数据的存储位置，非聚集索引检索效率比聚集索引低，但对数据更新影响较小。

三. 索引的优缺点

其实通过前面的介绍，索引的优缺点已经一目了然。
先说优点：
(1)大大加快数据的检索速度，这也是创建索引的最主要的原因
(2)加速表和表之间的连接，特别是在实现数据的参考完整性方面特别有意义。
(3)在使用分组和排序子句进行数据检索时，同样可以显著减少查询中分组和排序的时间。

再说缺点：
(1)创建索引需要耗费一定的时间，但是问题不大，一般索引只要build一次
(2)索引需要占用物理空间，特别是聚集索引，需要较大的空间
(3)当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，降低了数据的维护速度，这个是比较大的问题。

四.索引的使用

根据上文的分析，我们大致对什么时候使用索引有了自己的想法（如果你没有，回头再看一遍。。。）。一般我们需要在这些列上建立索引：
(1)在经常需要搜索的列上，这是毋庸置疑的；
(2)经常同时对多列进行查询，且每列都含有重复值可以建立组合索引，组合索引尽量要使常用查询形成索引覆盖（查询中包含的所需字段皆包含于一个索引中，我们只需要搜索索引页即可完成查询）。同时，该组合索引的前导列一定要是使用最频繁的列。对于前导列的问题，在后面sqlite的索引使用介绍中还会做讨论。
(3)在经常用在连接的列上，这些列主要是一些外键，可以加快连接的速度，连接条件要充分考虑带有索引的表。
(4)在经常需要对范围进行搜索的列上创建索引，因为索引已经排序，其指定的范围是连续的，同样，在经常需要排序的列上最好也创建索引。
(5)在经常放到where子句中的列上面创建索引，加快条件的判断速度。要注意的是where字句中对列的任何操作（如计算表达式，函数）都需要对表进行整表搜索，而没有使用该列的索引。所以查询时尽量把操作移到等号右边。

对于以下的列我们不应该创建索引：
1）很少在查询中使用的列
2）含有很少非重复数据值的列，比如只有0，1，这时候扫描整表通常会更有效
3）对于定义为TEXT，IMAGE的数据不应该创建索引。这些字段长度不固定，或许很长，或许为空。
当然，对于更新操作远大于查询操作时，不建立索引。也可以考虑在大规模的更新操作前drop索引，之后重新创建，不过这就需要把创建索引对资源的消耗考虑在内。总之，使用索引需要平衡投入与产出，找到一个产出最好的点。