估计非聚集索引的大小
可使用下列步骤估计存储非聚集索引所需的空间大小:
- 计算用于存储非聚集索引的非叶级中的索引信息的空间。
- 计算用于存储非聚集索引的叶级中的索引信息的空间。
- 对计算出的值求和。
步骤 1. 计算用于存储非叶级中的索引信息的空间
重要提示: |
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保留在此步骤中使用的值,以便在步骤 2 中使用。 |
可使用下列步骤估计存储索引的较高级别所需的空间大小。
- 指定表中显示的行数:
Num_Rows = 表中的行数 - 指定索引键中固定长度和可变长度列的数量,并计算存储所需的空间:
索引键列可以包括固定长度和可变长度列。若要估计内部级别索引行的大小,请计算每组列在索引行中所占据的空间。列的大小取决于数据类型和长度规定。有关详细信息,请参阅数据类型(数据库引擎)。
Num_Key_Cols = 总键列数(固定长度和可变长度)
Fixed_Key_Size = 所有固定长度键列的总字节大小
Num_Variable_Key_Cols = 可变长度键列的数量
Max_Var_Key_Size = 所有可变长度键列的最大字节大小 - 如果索引不是唯一的,对所需的数据行定位符说明如下:
如果非聚集索引不是唯一的,数据行定位符将与非聚集索引键组合使用,以便为每一行生成唯一的键值。
如果非聚集索引在堆上,则数据行定位符是堆 RID。其大小是 8 个字节。
Num_Key_Cols = Num_Key_Cols + 1
Num_Variable_Key_Cols = Num_Variable_Key_Cols + 1
Max_Var_Key_Size = Max_Var_Key_Size + 8
如果非聚集索引在聚集索引之上,则数据行定位符是聚集键。必须与非聚集索引键结合使用的列是聚集键中的以下列:不在非聚集索引键列集中的列。
Num_Key_Cols = Num_Key_Cols + 不在非聚集索引键列集中的聚集键列数(如果聚集索引不唯一,则 + 1)
Fixed_Key_Size = Fixed_Key_Size + 不在非聚集索引键列集中的固定长度聚集键列的总字节大小
Num_Variable_Key_Cols = Num_Variable_Key_Cols + 不在非聚集索引键列集中的可变长度聚集键列数(如果聚集索引不唯一,则 + 1)
Max_Var_Key_Size = Max_Var_Key_Size + 不在非聚集索引键列集中的可变长度聚集键列的最大字节大小(如果聚集索引不唯一,则 + 4) - 可以保留行的一部分(称为“空位图”),以管理列的为空性。计算大小:
如果索引键中有可为空的列(包括步骤 1.3 中所述的所有必要的聚集键列),则保留索引行的一部分,以用于空位图。
Index_Null_Bitmap = 2 + ((可以为空的键列数 + 7) / 8)
仅使用上述表达式中的整数部分,而放弃所有余数。
如果没有可为空的键列,请将 Index_Null_Bitmap 设置为 0。 - 计算可变长度数据大小:
如果索引键中有可变长度的列(包括所有必要的聚集索引键列),请确定存储索引行中的这些列需使用的空间:
Variable_Key_Size* = 2 + (Num_Variable_Key_Cols x 2) + *Max_Var_Key_Size 此公式假设所有可变长度列均百分之百填充。如果预计可变长度列占用的存储空间比例较低,则可以按照该比例调整 Max_Var_Key_Size 值,从而对整个表大小得出一个更准确的估计。
如果没有可变长度列,请将 Variable_Key_Size 设置为 0。 - 计算索引行大小:
Index_Row_Size = Fixed_Key_Size + Variable_Key_Size + Index_Null_Bitmap + 1(对应于索引行的行标题开销)+ 6(对应于子页 ID 指针) - 下一步,计算每页的索引行数(每页有 8096 个可用字节):
Index_Rows_Per_Page = 8096 / (Index_Row_Size + 2)
因为索引行不能跨页,所以每页的索引行数应向下舍入到最接近的整数。公式中的数值 2 是计算行数时引入的行大小余量。 - 计算索引中的级别数:
Levels = 1 + log Index_Rows_Per_Page (Num_Rows / Index_Rows_Per_Page)
请注意,此值不包括叶级非聚集索引。 - 计算索引中的页数:
Num_Index_Pages = Level (Index_Rows_Per_Page)Level – 1
其中,1 <= Level <= Levels
作为一个简单示例,请考虑这样的索引:其中叶级以上的级别所需总索引行数是 1000,且每页可容纳 10 个索引行。这意味着存储这 1000 行需要 100 页。下一级索引必须存储 100 行。这意味着需要 10 页。最后一级索引必须存储 10 行。这意味着需要 1 页。使用这些以前的公式中的数字可得到下列结果:
Height = 1 + log10 (1000 / 10) = 3
Num_Index_Pages = (10)3-1 + (10)2-1 + (10)1-1 = 111,这是示例中所述的页数。 - 计算聚集索引的大小(每页总共有 8192 个字节):
Index_Space_Used* = 8192 x *Num_Index_Pages
步骤 2. 计算用于存储叶级中的索引信息的空间
可使用下列步骤估计存储叶级索引所需的空间大小。需要使用从步骤 1 中保留的值来完成此步骤。
- 指定叶级的固定长度列和可变长度列的数量,并计算存储这些列所需的空间:
注意: SQL Server 2005 通过包括索引键列和非键列引入了扩展非聚集索引的功能。这些额外的列只存储在叶级非聚集索引。有关详细信息,请参阅创建带有包含性列的索引。 注意: SQL Server 2005 引入了组合 varchar、nvarchar、varbinary 或 sql_variant 列的功能,这些列使定义的表的总宽度超过 8,060 字节。对于 varchar、varbinary 或 sql_variant 中的每一列,其长度不能超过 8,000 字节,对于 nvarchar 列,不能超过 4,000 字节。但是,表中这些列的组合宽度可超过 8,060 字节。这也适用于具有包含性列的非聚集索引叶行。有关详细信息,请参阅行溢出数据超过 8 KB。
Num_Leaf_Cols* = *Num_Key_Cols
Fixed_Leaf_Size* = *Fixed_Key_Size
Num_Variable_Leaf_Cols* = *Num_Variable_Key_Cols
Max_Var_Leaf_Size* = *Max_Var_Key_Size
如果非聚集索引确实具有包含性列,则对步骤 1 中的值加上适当的值(包括在步骤 1.3 中进行的任何修改)。列的大小取决于数据类型和长度规定。有关详细信息,请参阅数据类型(数据库引擎)。
Num_Leaf_Cols = Num_Key_Cols + 包含性列数
Fixed_Leaf_Size = Fixed_Key_Size + 固定长度包含性列的总字节大小
Num_Variable_Leaf_Cols = Num_Variable_Key_Cols + 可变长度包含性列的数量
Max_Var_Leaf_Size = Max_Var_Key_Size + 可变长度包含性列的最大字节大小
2. 数据行定位符说明:
如果非聚集索引不是唯一的,则已在步骤 1.3 中考虑了数据行定位符的开销且不需要进行其他的修改。转到下一步。
如果非聚集索引是唯一的,则必须在叶级的所有行中说明数据行定位符。
如果非聚集索引在堆上,则数据行定位符是堆 RID(大小为 8 字节)。
Num_Leaf_Cols = Num_Leaf_Cols + 1
Num_Variable_Leaf_Cols = Num_Variable_Leaf_Cols + 1
Max_Var_Leaf_Size = Max_Var_Leaf_Size + 8
如果非聚集索引在聚集索引之上,则数据行定位符是聚集键。必须与非聚集索引键结合使用的列是聚集键中的以下列:不在非聚集索引键列集中的列。
Num_Leaf_Cols = Num_Leaf_Cols + 不在非聚集索引键列集中的聚集键列数(如果聚集索引不唯一,则 + 1)
Fixed_Leaf_Size = Fixed_Leaf_Size + 不在非聚集索引键列集中的固定长度聚集键列数
Num_Variable_Leaf_Cols = Num_Variable_Leaf_Cols + 不在非聚集索引键列集中的可变长度聚集键列数(如果聚集索引不唯一,则 + 1)
Max_Var_Leaf_Size = Max_Var_Leaf_Size + 不在非聚集索引键列集中的可变长度聚集键列的字节大小(如果聚集索引不唯一,则 + 4)
3. 计算空位图大小:
Leaf_Null_Bitmap = 2 + ((Num_Leaf_Cols + 7) / 8)
仅使用上述表达式中的整数部分,而放弃所有余数。
4. 计算可变长度数据大小:
如果索引键中有可变长度的列(包括在以前的步骤 2.2 中所述的所有必要的聚集索引键列),请确定存储索引行中的这些列需使用的空间:
Variable_Leaf_Size* = 2 + (Num_Variable_Leaf_Cols x 2) + *Max_Var_Leaf_Size
此公式假定所有可变长度列均百分之百填充。如果预计可变长度列占用的存储空间比例较低,则可以按照该比例调整 Max_Var_Leaf_Size 值,从而对整个表大小得出一个更准确的估计。
如果没有可变长度的列,则将 Variable_Key_Size 设置为 0。
5. 计算索引行大小:
Index_Row_Size = Fixed_Key_Size + Variable_Key_Size + Index_Null_Bitmap + 1(对应于索引行的行标题开销)+ 6(对应于子页 ID 指针)
6. 下一步,计算每页的索引行数(每页有 8096 个可用字节):
Leaf_Rows_Per_Page = 8096 / (Leaf_Row_Size + 2)
因为索引行不能跨页,所以每页的索引行数应向下舍入到最接近的整数。公式中的数值 2 是计算行数时引入的行大小余量。
7. 根据指定的填充因子计算每页保留的空行数:
Free_Rows_Per_Page = 8096 x ((100 - Fill_Factor) / 100) / (Leaf_Row_Size + 2)
计算中使用的填充因子为整数值,而不是百分比。因为行不跨页,所以每页的行数应向下舍入到最接近的整数。填充因子增大时,每页将存储更多的数据,因此页数将减少。公式中的数值 2 是计算行数时引入的行大小余量。
8. 计算存储所有行所需的页数:
Num_Leaf_Pages = Num_Rows / (Leaf_Rows_Per_Page - Free_Rows_Per_Page)
估计的页数应向上舍入到最接近的整数。
9. 计算索引的大小(每页总共有 8192 个字节):
Leaf_Space_Used* = 8192 x *Num_Leaf_Pages
步骤 3. 对计算出的值求和
对从前面两个步骤中得到的值求和:
Nonclustered index size (bytes) = Leaf_Space_Used + Index_Space_used
此计算不考虑以下因素:
- 分区
分区的空间开销很小,但是计算复杂。是否包括它并不重要。 - 分配页
至少有一个 IAM 页用于跟踪为堆分配的页,但是空间开销很小,并且没有算法可以精确地计算出要使用的 IAM 页数。 - 大型对象 (LOB) 值
精确确定存储 LOB 数据类型 varchar(max)、varbinary(max)、nvarchar(max)、text、ntext、xml 和 image 值所用的空间量的算法非常复杂。只需加上期望的 LOB 值的平均大小,再乘以 Num_Rows,然后将所得结果加到非聚集索引的总大小。
请参阅
概念
聚集索引设计指南
创建索引(数据库引擎)
非聚集索引设计指南
估计表大小
估计聚集索引的大小
估计堆的大小