堆表空间管理

迷南。 2022-06-17 11:28 309阅读 0赞

在SQL Server中，堆表是指没有创建聚集索引的表，其存储空间由PFS，IAM等系统页来跟踪，PFS使用1Byte，表示一个page中空间的使用情况。BTree结构的存储空间是有序的，当向BTree结构中插入新的数据行时，SQL Server按照键值该数据行插入到特定的位置上，以保证BTree结构是有序的；当删除一个Page中的所有数据行之后，SQL Server会将该Empty Page释放，其他对象可以使用该Page。堆表的空间管理，和BTree结构有很大的不同。

1，读取堆表的数据

当需要查询堆表的数据时，SQL Server只能使用表扫描（Table Scan）访问堆表数据。表扫描意味着SQL Server会将访问堆表的所有数据行，以检查该数据行是否满足查询条件。

2，向堆表中插入数据

SQL Server可能将新的数据行插入到表结构的任何page中。在向堆表中插入数据行时，SQL Server扫描PFS系统页，查看堆表的存储空间，只要发现任何一个page有足够的空闲空间能够容纳新的数据行，SQL Server就将数据插入到该位置。如果该Page的存储数据行分布低比较零散，SQL Server会重新组织该数据页上现有数据行的存储，以腾挪出连续的空闲空间，存储新的数据行。

如果已分配的数据页没有足够的空闲空间容纳新的数据行，那么SQL Server会分配新的extent，以存储数据。

3，从堆表中删除数据

当从heap中删除数据行时，SQL Server 2012不会自动组织Page的存储空间，直到插入新的数据行时，SQL Server才会收缩Page中零散的空间，腾挪出连续的空闲空间，以存储新的数据行。如果将Page的所有数据行都删除，SQL Server不会将empty pages的存储空间释放，这部分空间仍然被堆表占用，不能被其他对象使用。

In additin to space on pages, not being reclaimed, empty pages in heaps frequently can not be reclaimed. Even if you delete all the rows from a heap, sql server does not mark the mepty pages as unallocated, so the space is not available for other objects to uses.

在执行删除操作使时，如果使用with(tablock)申请表锁，那么SQL Server在删除数据行时，将释放Empty Page的存储空间。

如果堆表已经存在大量的空闲空间未被释放，有两种方式来解决：

*  执行alter table rebuild命令，重新创建堆表空间，SQL Server将为堆表分配新的存储空间，而释放原有的存储空间，新的存储空间是密集存储的；
 *  在堆表上，创建聚集index，将堆表转换为BTree，使用BTree结构管理表空间

4，更新堆表的数据

在更新堆表数据时，如果数据行长度增加，导致数据页不足以容纳更新之后的数据行，那么SQL Server将该数据行移动到其他Data Page上，在原有的Data Page上设置一个Forward Pointer，指向数据行移动之后的物理位置，这样做的好处是，堆表数据的更新不会影响nonclustered index。

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如果数据行再次移动，那么Forward Pointer会执行新的物理位置，Forward Pointer会指向数据行的最新的物理位置。如果数据行更新之后，原有的存储空间能够容纳，那么SQL Server移除Forward Pointer，将数据行移动到原有的物理位置上。

Forward Pointer利于堆表数据的更新，但是，不利于堆表数据的查询。SQL Server通过Forward Pointer获取数据行的物理位置，再路由到相应的物理位置去读取数据行的数据，额外增加一次Disk的查询操作。

移除Forward Pointer的操作：

*  收缩数据文件，执行dbcc shrinkfile命令，SQL Server将移除堆表的所有Forward Pointer
 *  在堆表上创建clustered index
 *  将Forward Pointer指向的数据行删除
 *  在执行更新命令时，数据行宽度变窄，SQL Server移除Forward Pointer，将数据行移动到原有的物理位置上
 *  重建堆表，执行alter table rebuild命令，重新分配堆表的存储空间

5，查看堆表中Forward Pointer的数量

在SQL Server中，Index ID是0，表示堆表结构；Index ID是1，表示Clustered Index。

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forwarded\_record\_count：Number of records in a heap that have forward pointers to another data location. (This state occurs during an update, when there is not enough room to store the new row in the original location.)

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