索引設(shè)計是數(shù)據(jù)庫設(shè)計中比較重要的一個環(huán)節(jié)，對數(shù)據(jù)庫的性能其中至關(guān)重要的作用，但是索引的設(shè)計卻又不是那么容易的事情，性能也不是那么輕易就獲取到的，很多的技術(shù)人員因為不恰當(dāng)?shù)膭?chuàng)建索引，最后使得其效果適得其反，可以說“成也索引，敗也索引”。
本系列文章來自Stairway to SQL Server Indexes，翻譯和整理后發(fā)布在agilesharp和博客園,希望對廣大的技術(shù)朋友在如何使用索引上有所幫助。

唯一索引和約束
唯一索引和其它索引本質(zhì)上并沒有什么不同，唯一不同的是唯一索引不允許索引鍵中存在相同的值。因為索引中每一個條目都與表中的行對應(yīng)。唯一索引不允許重復(fù)值被插入索引也就保證了對應(yīng)的行不允許被插入索引所在的表,這也是為什么唯一索引能夠?qū)崿F(xiàn)主鍵和候選鍵。
為表聲明主鍵或唯一約束時，SQL Server會自動創(chuàng)建與之對應(yīng)的唯一索引。你可以在沒有唯一約束的情況下創(chuàng)建唯一索引，但反之則不行。定義一個約束時，SQL Server會自動創(chuàng)建一個與之同名的索引，并且你不能在刪除約束之前刪除索引。但可以刪除約束，刪除約束也會導(dǎo)致與之關(guān)聯(lián)的索引被刪除。
每個表中可以包含多個唯一索引。比如說AdventureWorks的Product表，含有四個唯一索引，分別是ProductID,ProductNumber,rowguid和ProductNameColumn,設(shè)置Product表的人將ProductID作為主鍵，其它三個作為候選鍵。
你可以通過Create INDEX語句創(chuàng)建唯一索引，比如:
CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX [AK_Product_Name] ON Production.Product (? [Name] );

也可以通過直接定義約束創(chuàng)建唯一索引:
ALTER TABLE Production.Product ADD CONSTRAINT PK_Product_ProductID PRIMARY KEY? CLUSTERED ( ProductID );

上面第一種方法，你Prodcut表中不能含有相同的ProductName,第二種情況表中不允許存在相同的ProductID。
因為定義一個主鍵或是定義約束會導(dǎo)致索引被創(chuàng)建，所以你必須在約束定義時就給出必要的索引信息，因此上面ALTER TABLE語句中包含了”CLUSTERED”關(guān)鍵字。
如果唯一索引或約束所約束的列在當(dāng)前的表中已經(jīng)含有了重復(fù)值，那么創(chuàng)建索引會失敗。
而當(dāng)唯一索引創(chuàng)建成功后，所有違反這個約束的DML語句都會失敗，比如，我們打算加入一條當(dāng)前表中存在的的ProductName，語句如下:
INSERT ? ?Production.Product?
( Name ,?
ProductNumber ,?
Color ,?
SafetyStockLevel ,?
ReorderPoint ,?
StandardCost ,?
ListPrice ,?
Size ,?
SizeUnitMeasureCode ,?
WeightUnitMeasureCode ,?
[Weight] ,?
DaysToManufacture ,?
ProductLine ,?
Class ,?
Style ,?
ProductSubcategoryID ,?
ProductModelID ,?
SellStartDate ,?
SellEndDate ,?
DiscontinuedDate?
)? VALUES ? ?( 'Full-Finger Gloves, M' ,?
'A unique product number' ,?
'Black' ,?
4 ,?
3 ,?
20.00 ,?
40.00 ,?
'M' ,?
NULL ,?
NULL ,?
NULL ,?
0 ,?
'M' ,?
NULL ,?
'U' ,?
20 ,?
3 ,?
GETDATE() ,?
GETDATE() ,?
NULL?
) ;?


代碼1.插入的行和表中存在相同的ProductName

上面代碼執(zhí)行后我們可以看到如下報錯信息:
消息 2601，級別 14，狀態(tài) 1，第 1 行? 不能在具有唯一索引 'AK_Product_Name' 的對象? 'Production.Product' 中插入重復(fù)鍵的行。? 語句已終止。?

上面的消息告訴我們AK_Product_Name索引不允許我們插入的數(shù)據(jù)含有和當(dāng)前表中一樣的ProductName。

主鍵，唯一約束和沒有約束
主鍵約束和唯一約束有如下細(xì)小的差別。?
主鍵約束不允許出現(xiàn)NULL值。任何索引的索引鍵都不允許包含null值。但唯一約束允許包含NULL值，但唯一約束把兩個NULL值當(dāng)作重復(fù)值，所以施加了唯一約束的每一列只允許包含一個NULL值。 創(chuàng)建主鍵時會自動創(chuàng)建聚集索引，除非當(dāng)前表中已經(jīng)含有了聚集索引或是創(chuàng)建主鍵時指定了NONCLUSTERED關(guān)鍵字。 創(chuàng)建唯一約束時會自動創(chuàng)建非聚集索引，除非你指定了CLUSTERED關(guān)鍵字并且當(dāng)前表中還沒有聚集索引。 每個表中只能有一個主鍵，但可以由多個唯一約束。
對于唯一約束和唯一索引的選擇，請參照MSDN上的指導(dǎo)，如下:
唯一約束和唯一索引并沒有顯著的區(qū)別。創(chuàng)建獨立的唯一索引和使用唯一約束對于數(shù)據(jù)的驗證方式并無區(qū)別。查詢優(yōu)化器也不會區(qū)分唯一索引是由約束創(chuàng)建還是手工創(chuàng)建。然而以數(shù)據(jù)完整性為目標(biāo)的話，最好創(chuàng)建約束，這使得對應(yīng)的索引的目標(biāo)一目了然。

混合唯一索引和過濾索引
上面我們提到過唯一索引只允許一個NULL值，但這和常見的業(yè)務(wù)需求有沖突。很多時候我們對于已經(jīng)存在的值不允許重復(fù)，但是允許存在多個沒有值的列。
比如說吧，你是一個供貨商，你所有的產(chǎn)品都來自于第三方廠商。你將你這里所有的商品信息都存在一個叫做ProductDemo的表中。你有自己的ProductID,還追蹤產(chǎn)品的UPC（Universal Product Code）值。但并不是所有的廠商產(chǎn)品都存在UPC,你表中的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下所示。
ProductID UPCode Other Columns 主鍵 唯一索引 ? ? 14AJ-W 036000291452
23CZ-M ? 23CZ-L ? 18MM-J 044000865867
表1.ProductDemo表的部分內(nèi)容

在上表中第二列，你既要保證UPCode的唯一性，又要保證允許NULL值。實現(xiàn)這種需求最好的辦法就是混合唯一索引和過濾索引(過濾索引實在SQL Server 2008中引入的)。
作為演示，我們創(chuàng)建了表1所示的表.
CREATE TABLE ProductDemo?
(?
ProductID NCHAR(6) NOT NULL?
PRIMARY KEY ,?
UPCode NCHAR(12) NULL?
) ;?


接下來我們插入如上所示的數(shù)據(jù).
INSERT ?ProductDemo? (? ProductID, UPCode )? VALUES ?( '14AJ-W', '036000291452' )?
, ? ? ? ( '23CZ-M', NULL )?
, ? ? ? ( '23CZ-L', NULL )?
, ? ? ? ( '18MM-J', '044000865867' ) ;?


當(dāng)我們插入重復(fù)值時
INSERT ProductDemo (ProductID , UPCode) VALUES ('14AJ-K', '036000291452');?
收到如下錯誤
消息 2601，級別 14，狀態(tài) 1，第 1 行? 不能在具有唯一索引 'xx' 的對象 'dbo.ProductDemo' 中插入重復(fù)鍵的行。?
語句已終止。?

(譯者注，這里原文作者應(yīng)該是疏忽了，略坑爹，因為他沒有創(chuàng)建過濾唯一索引，所以按照原文不會報錯，我在這里加上了,代碼：CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX xx on ProductDemo(UPCode) where UPCode!=null)

選擇合適的IGNORE_DUP_KEY選項

當(dāng)你創(chuàng)建唯一索引時，你可以指定IGNORE_DUP_KEY選項，因此本文最開始創(chuàng)建唯一索引的選項可以是:
CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX AK_Product_Name ON Production.Product ( [Name]? ) WITH ( IGNORE_DUP_KEY = OFF );?

IGNORE_DUP_KEY這個名字容易讓人誤會。唯一索引存在時重復(fù)的值永遠(yuǎn)不會被忽略。更準(zhǔn)確的說，唯一索引中永遠(yuǎn)不允許存在重復(fù)鍵。這個選項的作用僅僅是在多列插入時有用。
比如，你有兩個表，表A和表B，有著完全相同的結(jié)構(gòu)。你可能提交如下語句給SQL Server。
INSERT INTO TableA SELECT * FROM TableB;

SQL Server會嘗試將所有表B中的數(shù)據(jù)插入表A。但如果因為唯一索引拒絕表B中含有和表A相同的數(shù)據(jù)插入A怎么辦？你是希望僅僅重復(fù)數(shù)據(jù)插入不成功，還是整個INSERT語句不成功？
這個取決于你設(shè)定的IGNORE_DUP_KEY參數(shù)，當(dāng)你創(chuàng)建唯一索引時，通過設(shè)置設(shè)個參數(shù)可以設(shè)定當(dāng)插入不成功時怎么辦，設(shè)置IGNORE_DUP_KEY的兩種參數(shù)解釋如下:
IGNORE_DUP_KEY=OFF
整個INSERT語句都不會成功并彈出錯誤提示，這也是默認(rèn)設(shè)置。

IGNORE_DUP_KEY=OFF
只有那些具有重復(fù)鍵的行不成功，其它所有的行會成功。并彈出警告信息。

IGNORE_DUP_KEY 選項僅僅影響插入語句。而不會被UPDATE,CREATE INDEX,ALTER INDEX所影響。這個選項也可以在設(shè)置主鍵和唯一約束時進(jìn)行設(shè)置。

為什么唯一索引可以提供額外的性能提升
唯一索引可以提供出乎你意料之外的性能提升。這是因為唯一索引給SQL Server提供了確保某一列絕對沒有重復(fù)值的信息。adventureWork的Product表中的ProductID和ProductName這兩個唯一索引，提供了很好的例子。
加入，你們公司數(shù)據(jù)倉庫的某個哥們希望你給他提供Product表的一些信息，要求如下:
產(chǎn)品名稱 產(chǎn)品銷售的數(shù)量 總銷售額 因此，你寫了如下的查詢語句:
SELECT ?[Name] ,? COUNT(*) AS? 'RowCount' ,? SUM(LineTotal) AS? 'TotalValue'? FROM ? ?Production.Product P?
JOIN Sales.SalesOrderDetail D ON? D.ProductID = P.ProductID? GROUP BY P.Name

(譯者注，這里原作者給的代碼有問題，ProductID替換為P.Name)
數(shù)據(jù)倉庫的哥們對你的查詢語句很滿意，每一行都包含了產(chǎn)品名稱，銷售數(shù)量和總的銷售額，查詢出來的部分結(jié)果如下:
index81

但是，你對于這個查詢的成本有所擔(dān)心。SalesOrderDetail是上面查詢中兩個表中比較大的表，并且還按照ProductName進(jìn)行分組，這個ProductName是來自Product表而不是SalesOrderDetail表。
通過SQL Server Management Studio,你注意到SalesOrderDetail表有主鍵，并且主鍵也是聚集索引鍵，也就是SalesOrderID和SalesOrderDetailID,這個主鍵并不會給按照ProductName分組帶來性能提升。
如果你運(yùn)行了第五篇包含列的代碼，你創(chuàng)建了如下非聚集索引。
CREATE NONCLUSTERED INDEX FK_ProductID_ModifiedDate? ON? Sales.SalesOrderDetail? (? ProductID,? ModifiedDate? )? INCLUDE?
(? OrderQty,? UnitPrice,? LineTotal? ) ;?


你覺得這個索引可以對你的查詢有幫助因為這個索引包含了除了ProductName列的所有查詢所需的信息。并且這個索引是按照ProductID進(jìn)行排序的，但你仍然擔(dān)心分組的ProductID來自其中一個表而Select的信息來自另一個表。
你通過SQL Server Management Studio,通過查看執(zhí)行計劃，看到前面數(shù)據(jù)倉庫那哥們要的查詢的執(zhí)行計劃如圖1所示。
index82
圖1.按Product.Name進(jìn)行分組時的執(zhí)行計劃

首先你可以驚訝于Product表的Product name索引，Product.AK_Product_Name沒有被使用.然后你意識到在Product.Name列上和Product.ProductID上有唯一索引，這使得SQL Server知道這兩列是唯一的。因此，Group By Name等效于Group By ProductID。這使得一個產(chǎn)品一個組。
因此，查詢優(yōu)化器意識到你的查詢等同于如下查詢，這兩個ProductID索引因此支持對所求查詢的Join和group操作。
SELECT ?[Name] ,? COUNT(*) AS? 'RowCount' ,? SUM(LineTotal) AS? 'TotalValue'? FROM ? ?Production.Product P?
JOIN Sales.SalesOrderDetail D ON? D.ProductID = P.ProductID? GROUP BY ProductID
SQL Server會同時掃描SalesOrderDetail上的覆蓋索引和聚集索引，這兩個索引都是以ProductID進(jìn)行排序的。因此使用合并連接，而免去了排序或散列操作，總之SQL Server生成了最有效的查詢計劃。
如果你Drop了Product.AK_Product_Name索引，比如:
IF EXISTS ( SELECT *? FROM sys.indexes? WHERE OBJECT_ID =? OBJECT_ID(N'Production.Product')? AND name = N'AK_Product_Name')? DROP? INDEX AK_Product_Name? ON Production.Product;?


那么生成的新的執(zhí)行計劃就沒有那么有效了，需要額外的排序和合并連接操作。
index83
圖2.當(dāng)Drop掉索引后，按照Product Name進(jìn)行分組的查詢的執(zhí)行計劃

你可以看到，雖然唯一索引的主要功能是保證數(shù)據(jù)的完整性，還可以幫助查詢優(yōu)化器生成更好的查詢計劃，即使這個索引本身不被用來訪問數(shù)據(jù)。

總結(jié)
唯一索引為主鍵和候選鍵提供了約束。唯一索引可以在沒有唯一約束時存在，反之則不行。
唯一索引同時也可以是過濾索引，這使得唯一索引可以允許一列中有多個NULL值。
IGNORE_DUP_KEY 關(guān)鍵字可以影響批量插入語句。
唯一索引還可以提供更好的性能，既然唯一索引本身并沒有用于數(shù)據(jù)訪問。
分類: SQL Server 索引

本文轉(zhuǎn)自CareySon博客園博客，原文鏈接：http://www.cnblogs.com/CareySon/archive/2012/09/08/2676219.html如需轉(zhuǎn)載請自行聯(lián)系原作者

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【译】SQL Server索引进阶第八篇：唯一索引的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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