天天看点

SQLSERVER中NULL位图的作用

首先感谢宋沄剑提供的文章和sqlskill网站:www.sqlskills.com,看下面文章之前请先看一下下面两篇文章

SQL Server误区30日谈-Day6-有关NULL位图的三个误区

char nchar varchar nvarchar的区别

在SQLSERVER内部有很多地方都使用到了位图技术,包括执行计划,数据库系统页面,复制,还有这篇文章说到的数据行中的NULL位图

执行计划中有位图运算符

SQLSERVER中NULL位图的作用

数据库系统页面有:DCM页面、BCM页面,详细请看:SQL Server 2008 存储结构之DCM、BCM

复制:Replication的犄角旮旯(三)--聊聊@bitmap(@bitmap 是binary类型,即二进制串;简单来说,它是用来表示所操作的字段位置的参数,通过@bitmap,分发代理从distribution.dbo.msrepl_commands中读取命令时(update操作),才会知道哪些列进行了更新;)

而这些位图技术的作用无疑都是为了 标志位

标志哪些地方发生了变化,发生了变化的就标记为1,没有发生变化的就标记为0

建立环境

建表

插入数据

查看

SQLSERVER中NULL位图的作用

建立DBCCResult表

SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用

View Code

查看数据页

SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用

数据页内容

SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用

我们看到第一行的长度是11,第二行的长度是17

SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用

我们看第一行记录长度11怎麽得出来的

在SQL Server页中行物理存储里对数据行的各段进行了解释

SQLSERVER中NULL位图的作用

2个字节行标头存储了状态A和状态B的信息(2 bytes row header)

2个字节存储固定长度大小,因为一行记录了有varchar这些不固定长度的数据类型(2 bytes for length of fixed length columns)

SQLSERVER需要知道int、datetime、decimal这些固定长度数据类型的大小

2个字节的列数,用来存储这个表一共有多少列(2 bytes for number of columns in the table)

1个字节的null bitmap,(1 byte for null bitmap)

4个字节存储int型数据(4 bytes for int (1st column))

2+2+2+1+4=11

SQLSERVER中NULL位图的作用

我们看第二行记录长度17怎麽得出来的

2个字节存储数据行中的可变长度列数量,统计数据行中一共有多少列是nvarchar ,varchar类型的列( 2 bytes for number of variable length columns in the table)

2个字节存储可变长度偏移阵列,可变长度偏移阵列的公式

SQLSERVER中NULL位图的作用

2*表格中可变长度数据类型的列数量,这个表只有一列varchar,所以2*1=2,为什麽要有可变长度偏移阵列?我估计是因为可变长度的数据类型

存储的数据是不固定的,所以要预留一些位置,当update varchar值的时候有足够的位置(2 bytes for name column offset)

2个字节存储name列的值,为什麽用两个字节大家可以看一下char nchar varchar nvarchar的区别  2 bytes for name (你)

2+2+2+1+4+2+2+2=17

我们这里不讨论数据占用空间的问题,这里要说的是null bitmap

无论数据行中是否有null值,都会有一个字节用来存储null bitmap

而这个null bitmap是不是总是只有一个字节的长度,他的原理是什么??

我画了一下草图

SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用

他在每一行记录里都存在,并且标记了哪一列是NULL,哪一列不是NULL

这样在使用 len函数或者select 出表中的数据时候,先扫描NULL 位图,遇到某一位为1就跳过不select出来,从而大大加快select的速度

len函数也是一样,遇到某一位为1就返回null

SQLSERVER中NULL位图的作用

但是一个字节只有8位,也就是只能标记表中8个列,如果一张表有10个列呢??

我们建立另外一张表

SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用

看一下他的数据页

SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用

2个字节行标头存储了状态A和状态B的信息

2个字节存储固定长度大小,因为一行记录了有varchar这些不固定长度的数据类型

2个字节的列数,用来存储这个表一共有多少列

4个字节存储int型数据

2个字节存储数据行中的可变长度列数量,统计数据行中一共有多少列是nvarchar ,varchar类型的列

20个字节存储可变长度偏移阵列,可变长度偏移阵列的公式2*10=20,因为有10个varchar类型列

9个字节存储name1~name10列的值,因为name1值为null,所以实际字节长度为9个字节即统计name2~name10的值,详细可以再看一下

2个字节的null bitmap

2+2+2+4+2+20+9+2=43

下面用草图演示

SQLSERVER中NULL位图的作用

 所以这里NULL位图的长度是根据你当前表中有多少列来决定的

SQLSERVER中NULL位图的作用

testnull10varchar表有11个列相当于需要2个字节的NULL 位图了

关于行记录属性

在上面的实验中testnullvarchar表第一行记录和第二行记录的行记录属性都不一样,实际上这个行记录属性只是指明

testnullvarchar表第二行记录有可变长度类型数据,并且不为NULL,这并不意味着SQLSERVER扫描到第一行记录的时候,

当发现record attributes(行记录属性)=NULL_BITMAP 就跳过第一行,不去读取第一行记录里的数据

扫描到第二行记录的时候,当发现record attributes(行记录属性)=NULL_BITMAP VARIABLE_COLUMNS知道第二行记录有

可变长度数据并且不为NULL就去读取第二行记录里的数据

论坛里的rmiao大侠给出了下面解释:

Null_bitmap in record attributes means this record contains null_bitmap field. Likewise,'null_bitmap variable_columns' means this record contains null_bitmap field with variable length columns.

不管数据行中是否有NULL值,建表的时候是否允许NULL,数据页中的行都会有record attributes = NULL_BITMAP

而record attributes =NULL_BITMAP VARIABLE_COLUMNS 只是说明了数据行有可变长度数据类型并且不为NULL

所以SQLSERVER在任何情况下都会去扫描这个NULL 位图的,除了Record Attributes = No null bitmap

详细可以看一下SQL Server误区30日谈-Day6-有关NULL位图的三个误区

SQLSERVER中NULL位图的作用

证明

建立测试环境

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SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用

testnullchar表,因为testnullchar表没有可变长度数据类型,所以两行数据都是NULL_BITMAP

SQLSERVER中NULL位图的作用

testnotnullvarchar表,因为testnotnullvarchar表有可变长度数据类型,所以第二行为NULL_BITMAP VARIABLE_COLUMNS

SQLSERVER中NULL位图的作用

testnotnullchar表,跟testnullchar表一样

SQLSERVER中NULL位图的作用

而NULL_BITMAP VARIABLE_COLUMNS只是说明了数据行中有可变长度类型的数据,不是说某个字段就是可变长度数据类型

SQLSERVER中NULL位图的作用

题外话

其实这篇文章是我前天看到某篇文章特别而写的,觉得这个null bitmap要好好研究一下,以免被人误导

本人不喜欢某些人以泰山压顶之势去评论别人,你知道的某些东西可能不一定正确的,而别人不知道的东西,日后一定会知道的,只是时间问题

知道某样东西的时间问题,迟早问题,或者这就是技术人的通病,自己技术厉害了,就XXXXXX!!!

SQLSERVER中NULL位图的作用
SQLSERVER中NULL位图的作用

如有不对的地方,欢迎大家拍砖o(∩_∩)o 哈哈