SQL Server 2012的列存储索引技术有效运用

若想为加强数据库查询的性能，可通过SQL Server 2012 在表中建立列式的索引，提高工作的效率。文章主要分析了列存储缩影存储的原理，探讨列存储索引应用局限和优势，以便相关用户能够在列式索引下挖掘各种交互式数据，进而获取既有数据商业价值。

【关键词】SQL Server 2012 列存储 索引技术 有效应用

1 前言

SQL Server 2012主要是应用列式的存储进行索引，这种方式可以提升数据库查询的效率。通过结合其他的新功能与全新索引，在特定应用的场景下，能够大幅度提高数据库查询的性能，尤其一些决策与支持类查询，能够提高10倍及以上的效率。数据查询性能提升，主要是经过SQL Server的管理界面以及T-SQL的语句实现，所以能够和SQL Server Reporting Services全部报表的解决方案兼容。

2 分析行存储以及列存储优势与缺陷

列存储的索引可以存储与分组每一列数据，再和所有列进行联接，组成完整的索引，这种索引方式与传统索引不一样，传统的索引是存储与分组每行数据，再对所有行进行联接，组成索引。

2.1 列存储和行存储

在SQL Server系統中，Page属于数据存储基本的单位，数据行为实际数据存储的单位，在出现Page Header以后，就开始存储于Page中，于Page中根据行进行存储的记录方式即为行存储。如果数据是根据单列并不是多行来持续存储，那就是列存储。

2.2 行存储缺陷

从图1中能够看出，在SQL Server 处理查询数据时，会将全部的索引页都提取出来，这样就会提取到无用部分，话句话说，会对全部列记录进行读取，不需要的也被读取。如果读取了不需要数据，不仅会导致内存被大量浪费，而且会增加I/O，严重影响了系统整体的性能。

2.3 列存储优势

从图一中不难看出，磁盘每一个Page只可以对单列数值进行存储，并不能存储整行数值。所以应用压缩算法，效率会比较高，主要因为压缩算法可以作用在同类型数据上。如：假设一张三列数据表，从左至右分别是int与varchar、bool的类型，该表一共有一百条记录。对int类型第一列的数据而言，使用压缩的算法比较容易，并且压缩率也相对较高。简言之，无需对该表全部列进行访问，只需要访问需要子集，这样不仅能够降低磁盘I/0，而且可以提高缓存，提升磁盘存储的利用率。

3 列存储局限和特征

3.1 SQL Server的列存储技术特征

数据分裂的格式：对每个列数据实时存储与分组。通过SQL Server的查询与处理以后，能够应用新数据进行布局，同时对查询执行的时间进行改进。

提高查询结果的速率，列存储的所以容易因为下述因素更快生成相应的结果。仅需读取所需要列，所以从磁盘读至内存，再从内存到处理器的缓存，这样可以减少数据量；列经过高度的压缩，在很大程度上减少了移动字节数与读取字节数；很多数据的查询不会涉及到表中全部列，所以大多数列并不会进入到内存中，将其和出色压缩的方法结合，能够对缓冲池的使用率进行改善，降低总的I/O；高级查询的执行技术可以简化处理列块，降低CPU的使用率。

3.2 列存储的索引局限性

所含列数需要控制于1024以内；不能聚集，只可以将列存储聚集以后才可以使用；并不是唯一的索引；不可以建立索引视图或是视图；不涵盖稀疏列；不可以作为外键或是主键；不可以通过ALTER INDEX的语句进行更改。需要在删除以后重新建立列存储的索引；不可以通过INCLUDE的关键字进行创建；不可以含有DESC或是ASC的关键字，按照压缩算法排序列存储的索引，不可以在索引中排序，可以根据搜索算法排序索引中数值；不可以使用或是保留传统索引方法所统计的信息；不能对里存储的索引表进行更新。

分析内存受限情况：目前，类存储的处理根据内存中的处理需要实施了相应的优化。应用SQL Server能够完善若干的机制，在很大程度上改善大多数的数据结构或是数据使用情况，尤其在内存不足的时候依然可以保证数据不会外溢。若内存限制比较严重，在处理的过程中，需要应用行内存进行处理。在部分实例中，会选取列存储的索引当做访问的方法，然而内存不足时，无法生成相应数据的结构，就会先从操作列存储开始，再默认较慢代码的路径，在数据查询时，就会因为内存受到严重限制，进而降低了性能。

列存储的索引生成要求内存量一般如下： 8 MB×索引中列数×DOP/并行度，一般情况下，内存的要求会伴随字符串列比例的提高而不断地增加，所以需要减少DOP ，以降低列存储的索引生成列所需内存。部分表达式计算比传统表达式的计算效率高：在应用列存储的索引时，应该应用批处理的模式对部分常见的表达式进行计算，并不是重复的根据某一特定模式计算。应用列存储的索引不仅可以带来计算效率快的优势，而且可以加速批处理与数据查询的效果，并且在批处理时，也不会启动每个查询的运算符。此外，应用列存储的索引并不支持SEEK运行：若查询需要返回行一部分，优化器则不会选取列存储的索引，如needle-in-the-haystack的类型查询。若应用表提示的FORCESEEK，优化器就可以不需要考虑到类存储的索引。同时类存储的索引不可以结合以下的功能：行压缩、页与vardecimal的存储格式；复制；跟踪更改；变更数据的捕获；文件流。

4 结论

总而言之，SQL Server 2012提高的相关的查询功能、列存储索引，在技术方面取得突破性发展，能够给数据库的查询提供性能的优势。并且企业最终用户能够应用熟悉报表的工具进行查询，旨在较短时间里获取数据商业的价值，使得企业变成主要获益者。

参考文献

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作者简介

王玉银（1982-），女，山西省芮城县人。硕士学位。讲师，计算机专任教师。研究方向为计算机应用技术。

作者单位

桂林理工大学博文管理学院信息工程学院 广西壮族自治区桂林市 541006