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SQL Server2014 哈希索引原理

翻譯自http://www.sqlservercentral.com/blogs/sql-and-sql-only/2015/09/08/hekaton-part-6-hash-indexes-intro/

跟哈希 join,哈希 聚合的原理一樣,了解哈希索引的原理也會同時明白哈希 join和哈希 聚合的原理

 

SQL Server 2014推出的的新索引類型叫做 hash index。介紹hash index之前一定要介紹哈希函數這樣會讓大家更明白哈希索引的原理

當一個key-value鍵值對傳遞給一個哈希函數的時候,經過哈希函數的計算之后,根據結果會把key-value鍵值對放在合適的hash buckets(哈希存儲桶)里

 

舉個栗子

我們假設對10取模( % 10 )就是哈希函數。如果key-value鍵值對的key是1525 ,傳遞到哈希函數,那么1525 會存放在第五個bucket里

因為5 as 1525 % 10 = 5。

同樣,537 會存放在第七個bucket ,2982 會存放在第二個bucket ,依次類推

 

同樣,在hash index里面,哈希索引列會被傳遞給哈希函數做匹配(類似于java里面的HashMap的Map操作),匹配成功之后,

索引列會被存儲在匹配到的hash bucket里面的表里,這個表里會有實際的數據行指針,再根據實際的數據行指針查找對應的數據行。

 

概括來說,要查找一行數據或者處理一個where子句,SQL Server引擎需要做下面幾件事

1、根據where條件里面的參數生成合適的哈希函數

2、索引列進行匹配,匹配到對應hash bucket,找到對應hash bucket意味著也找到了對應的數據行指針(row pointer)

3、讀取數據

 

哈希索引比起B樹索引簡單,因為它不需要遍歷B樹,所以訪問速度會更快

 

哈希函數和相應語法的例子

CREATE TABLE dbo.HK_tbl
    (
      [ID] INT IDENTITY(1, 1)
               NOT NULL
               PRIMARY KEY NONCLUSTERED HASH WITH ( BUCKET_COUNT = 100000 ) ,
      [Data] char(32) COLLATE Latin1_General_100_BIN2
                      NULL ,
      [dt] datetime NOT NULL,
    )
    WITH (
         MEMORY_OPTIMIZED =
         ON,
         DURABILITY =
         SCHEMA_AND_DATA);

 

在SQL Server 2014里面,內存優化表創建完之后就不能再加哈希索引了,但是在 SQL Server 2016 里支持表創建完之后添加哈希索引,不過

添加哈希索引是一個離線操作。

 

 

哈希索引的Bucket 數量

( BUCKET_COUNT = 100000 )定義了哈希索引能夠使用的BUCKET數量,這個Bucket 是固定的并且由用戶指定Bucket 數量,

而不是執行查詢的時候由SQL Server決定生成的Bucket 數量。BUCKET數量總是2的次方的四舍五入( 1024, 2048, 4096 etc..)

BUCKET_COUNT 的數量一定要設置合適,否則哈希沖突太多,反而性能會下降

 

 

SQL Server2014的哈希索引其實跟MySQL的自適應哈希索引原理其實差不多,都是為了擺脫B樹的束縛,使查找效率更快

How does a relational database work這篇文章也有描述hash join的原理,大家可以看一下

 

 

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java HashMap那點事

How does a relational database work

 

如有不對的地方,歡迎大家拍磚o(∩_∩)o 


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