SQL Server数据库的存储机制讲解

SQL Server存储机制

1、区段

区段(extent)是用来为表和索引分配空间的基本存储单元。它由8个连续的64KB数据页组成。

基于区段(而不是实际使用空间)分配空间的概念的要点：

一旦区段已满，那么下一记录将要占据的空间不是记录的大小，而是整个新区段的大小。一次分配一个区段而不是分配一个记录。

通过预分配空间，SQL Server节省为每个记录分配新空间的时间。

向当前分配的区段添加了过多的行就要占用整个区段，看起来是一种浪费，但是这种方法浪费的空间不多。但是，这些浪费的空间会累加，特别是在碎片较多的环境中。

占据所有空间的好处是SQL Server省去了一些分配时间的系统开销，不需在每次写入行时都考虑分配问题，SQL Server仅仅当需要新区段时才处理额外的空间分配。

不要将区段占用的空间和数据库占用的空间想混淆，分配给数据库的那些空间就是磁盘驱动器将要减少的可用空间。区段仅仅是在又数据库保留的整个空间内再次进行分配的方式。

2、页

页是特定区段中的分配单元。每个区段包含8页。

也是在到达实际数据行前所能达到的最后一个存储级别。尽管每个区段中的页数是固定的，但是每一页中的行数不是固定的。这取决于行的大小，而行的大小是可以变化的。可以把页看做是表行和索引行数据的容器。通常不允许跨行。

常用的页类型：

1、数据页：数据也是不需解释的-它们是表中的实际数据，但任何没有用text in row选项、varchar(max)或varbinary(max)定义的BLOB数据除外。

2、索引页：索引页也是相当直观-它们既包括非群集索引的非页级和页级页，又包括群集索引的非页级页。

在SQL SERVER中，存储的最小单位是页。SQL SERVER对于页的读取，要么整个读取，要么完全不读取，没有折中。

数据库页的大小是8K，实际能够存储的数据量为1024*8=8192-页头(96)-行偏移(36)=8060字节。

页拆分

当页满时，它会进行拆分。这意味着多个新页被分配-也意味着现有页上又近半的数据被移到新页上。

在使用群集索引时，会有例外。如果有一个群集索引，并且下一个插入的记录在物理上将作为表中的最后一个记录，那么创建一个新页，然后将该新行添加到这个新页中，而不需要重新定位任何现有数据。

3、行

行就是表中的一行记录。行最大可达8KB。除了8060字符限制外，还有最大1024标准列(非稀疏列)的限制，列就是表的一列数据，就是你理解的列。实际上，突破8060字符限制前用完列的情况不多见。1024提供了小于8字节的平均列宽度。1024个列，一个表通常才十几个列啊。当突破了1024个列时，就要运用到稀疏列。

4、稀疏列

稀疏列是SQL Server2008新引入的一种特殊的数据结构。它们主要用于处理重复的场景，其中的列只是偶尔会用到。大部分时候为空。许多时候，一旦遇到少量这类列，就意味着以后可能会遇到大量这类列。使用稀疏列，可以将单个表中允许的列的总数提高到30000。30000个列，什么概念?什么系统用得到这么多列。

Image、text、ntext、geography、geometry、timestamp和所有用户自定义数据类型不能被标记为稀疏列。