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:

  1.   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。
  2.   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。

在SQL Server中,数据的存储以页为单位。八个页为一个区。一页为8K,一个区为64K,这个意味着1M的空间可以容纳16个区。如图1所示:

图1.SQL Server中的页和区

如图1(PS:发现用windows自带的画图程序画博客中的图片也不错)可以看出,SQL Server中的分配单元分为三种,分别为存储行内数据的In_Row_Data,存储Lob对象的LOB_Data,存储溢出数据的Row_Overflow_data。下面我们通过一个更具体的例子来理解这三种分配单元。

我建立如图2所示的表。

图2.测试表

图2的测试表不难看出,通过插入数据使得每一行的长度会超过每页所能容纳的最大长度8060字节。使得不仅产生了行溢出(Row_Overflow_Data),还需要存储LOB的页.测试的插入语句和通过DBCC IND看到的分配情况如图3所示。

图3.超过8060字节的行所分配的页

除去IAM页,这1行数据所需要三个页来存储。首先是LOB页,这类是用于存储存在数据库的二进制文件所设计,当这个类型的列出现时,在原有的列会存储一个24字节的指针,而将具体的二进制数据存在LOB页中,除去Text之外,VarBinary(max)也是存在LOB页中的。然后是溢出行,在SQL Server 2000中,一行超过8060字节是不被允许的,在SQL Server 2005之后的版本对这个特性进行了改进,使用Varchar,nvarchar等数据类型时,当行的大小不超过8060字节时,全部存在行内In-row data,当varchar中存储的数据过多使得整行超过8060字节时,会将额外的部分存于Row-overflow data页中,如果update这列使得行大小减少到小于8060字节,则这行又会全部回到in-row data页。

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