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SQL Server的Descending Indexes降序索引实例展示

 更新时间：2024年09月23日 09:20:42   作者：桦仔  
在涉及多字段排序的复杂查询中,合理使用降序索引可以显著提升SQLServer的查询效率,本文通过构建实际的查询案例,展示了如何在SQLServer中建立并利用降序索引优化查询性能,感兴趣的朋友一起看看吧

背景

索引是关系型数据库中优化查询性能的重要手段之一。对于需要处理大量数据的场景，合理的索引策略能够显著减少查询时间。

特别是在涉及多字段排序的复杂查询中，选择合适的索引类型（如降序索引）显得尤为重要。本文将探讨如何在SQL Server中使用降序索引优化查询性能，并通过实例展示其应用效果。

1、建立测试环境

测试环境：SQL Server 2012

表结构如下

USE [test]
GO
CREATE TABLE [dbo].[tt8](
    [id] INT IDENTITY(1,1) NOT NULL,
    [win_num] [int] NOT NULL DEFAULT ((0)),
    [lost_num] [int] NOT NULL   DEFAULT ((0)),
    [draw_num] [int] NOT NULL  DEFAULT ((0)),
    [offline_num] [int] NOT NULL   DEFAULT ((0)),
    [login_key] [nvarchar](50) NULL
 CONSTRAINT [PK_user_T] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [id] ASC
)WITH (PAD_INDEX = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS = ON) ON [PRIMARY]
) ON [PRIMARY]
GO

插入测试数据

--插入测试数据
DECLARE @i INT;
DECLARE @sql NVARCHAR(MAX);
SET @i = 1;
WHILE @i <= 9
BEGIN
    IF @i % 2 = 0
    BEGIN
        SET @sql
            = N'INSERT  INTO [dbo].[tt8]
        ( 
          [win_num] ,
          [lost_num] ,
          [draw_num] ,
          [offline_num] ,
          [login_key] 
        )
        VALUES  ( 
        ''' + CAST(@i+2 AS NVARCHAR(3000)) + N''' ,
        ''' + CAST(@i AS NVARCHAR(3000)) + N''' ,
        ''' + CAST(@i-1 AS NVARCHAR(3000)) + N''' ,
            ''' + CAST(@i AS NVARCHAR(3000)) + N''' ,
            ''' + CAST(@i AS NVARCHAR(3000)) + N''' 
        );';
    END;
    ELSE
    BEGIN
        SET @sql
            = N'INSERT  INTO [dbo].[tt8]
        ( 
          [win_num] ,
          [lost_num] ,
          [draw_num] ,
          [offline_num] ,
          [login_key] 
                 )
        VALUES  ( 
        ''' + CAST(@i AS NVARCHAR(3000)) + N''' ,
        ''' + CAST(@i AS NVARCHAR(3000)) + N''' ,
        ''' + CAST(@i AS NVARCHAR(3000)) + N''' ,
            ''' + CAST(@i AS NVARCHAR(3000)) + N''' ,
            ''' + CAST(@i AS NVARCHAR(3000)) + N''' 
        );';
    END;
    EXEC (@sql);
    SET @i = @i + 1;
END;

浏览数据

SELECT * FROM [dbo].[tt8]

2、构建查询语句

查询语句如下，可以看到这个是组合字段排序，要求按照draw_num值正序，对于相同的draw_num值，按照win_num值倒序

select top 10 * from [dbo].[tt8] order by  [draw_num] asc,[win_num] desc

 根据查询语句建一个非聚集组合索引

CREATE NONCLUSTERED INDEX [IX_tt8_draw_numwin_num] ON [dbo].[tt8]
(
    [draw_num] ASC,
    [win_num] ASC
)WITH (online= ON) ON [PRIMARY]
GO

 建了非聚集索引之后，执行计划如下，可以看到无法用到刚才建的非聚集索引[IX_tt8_draw_numwin_num]，因为建索引时候，两个字段的排序顺序都是单向遍历的，统一升序或统一降序

下面的执行计划说明数据库引擎扫描聚集索引之后，需要对[win_num]字段进行倒序排序，所以会看到sort算子

查询结果如下，查询结果没有问题

3、建降序索引

那么，建索引时候能不能按照查询语句的排序顺序，[draw_num] 升序，[win_num] 降序呢？

答案是可以的，再建一个新索引按照[draw_num] 升序，[win_num] 降序的排序顺序

CREATE NONCLUSTERED INDEX [IX_tt8_draw_numwin_num_reverse] ON [dbo].[tt8]
(
    [draw_num] ASC,
    [win_num] DESC
)WITH (ONLINE= ON) ON [PRIMARY]
GO

建了索引之后，非聚集索引的结构大概是这样，第一个字段升序，第二个字段降序

再查询一次，查询结果如下，没有问题

执行计划如下，可以看到这次利用到索引[IX_tt8_draw_numwin_num_reverse]，然后跟聚集索引联合返回结果 

可以看到聚集索引/主键索引的存储结构，winnum字段是顺序排序存储的

SELECT TOP 10 * FROM [dbo].[tt8]

[IX_tt8_draw_numwin_num_reverse]索引的存储结构是[win_num]字段倒序，[draw_num]字段升序存储的

这个倒序索引的弊端是，当向表插入数据或者更新数据时，需要先对[win_num]字段倒序排序再插入或者更新到[IX_tt8_draw_numwin_num_reverse]索引，所以性能会有一点损耗

select [draw_num],[win_num]  from [dbo].[tt8] with (INDEX([IX_tt8_draw_numwin_num_reverse]))

查询结果

通过这个例子说明，对于组合字段排序的语句，当多个字段排序顺序不一致的时候，只建单个字段的索引无法利用到索引，例如下面只建一个[draw_num] 字段的索引，在遇到下面语句时无法使用[IX_tt8_draw_num]索引

select TOP 10 * FROM [dbo].[tt8] ORDER BY  [draw_num] ASC,[win_num] DESC

单字段索引

CREATE NONCLUSTERED INDEX [IX_tt8_draw_num]   ON [dbo].[tt8]
(
    [draw_num] ASC 
)  WITH ( ONLINE = ON ) ON [PRIMARY]
GO

必须要建立排序字段的组合索引，并且索引字段的排序要跟查询语句一致，这种索引在Oracle里面叫Descending Indexes

总结

降序索引（Descending Indexes）在 SQL Server 和 Oracle 的早期版本中已经支持，而 MySQL 直到 8.0 版本才引入这个功能，这也体现了不同数据库系统在功能上的演进。
在性能关键的场景下，商业数据库往往提供更强大和优化的功能。然而，索引策略的选择需要谨慎，尤其是面对字段排序顺序不一致的查询时，正确的索引能够极大提升查询性能。

参考文章

https://www.mssqltips.com/sqlservertip/1337/building-sql-server-indexes-in-ascending-vs-descending-order/

https://sqlmaestros.com/free-sql-video-troubleshoot-slow-running-query-sql-server-extended-events-wait-stats/

到此这篇关于SQL Server的Descending Indexes降序索引的文章就介绍到这了,更多相关SQL Server降序索引内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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