SQL Server的Descending Indexes降序索引
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]GOCREATETABLE[dbo].[tt8]([id]INTIDENTITY(1,1)NOTNULL,[win_num][int]NOTNULLDEFAULT ((0)),[lost_num][int]NOTNULLDEFAULT ((0)),[draw_num][int]NOTNULLDEFAULT ((0)),[offline_num][int]NOTNULLDEFAULT ((0)),[login_key][nvarchar](50)NULLCONSTRAINT[PK_user_T]PRIMARYKEYCLUSTERED([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@iINT;DECLARE@sqlNVARCHAR(MAX);SET@i=1;WHILE@i<=9BEGINIF@i%2=0BEGINSET@sql= N'INSERT INTO [dbo].[tt8] ( [win_num] , [lost_num] , [draw_num] , [offline_num] , [login_key] ) VALUES ( '''+CAST(@i+2ASNVARCHAR(3000))+ N''','''+CAST(@iASNVARCHAR(3000))+ N''','''+CAST(@i-1ASNVARCHAR(3000))+ N''','''+CAST(@iASNVARCHAR(3000))+ N''','''+CAST(@iASNVARCHAR(3000))+ N''');';END;ELSEBEGINSET@sql= N'INSERT INTO [dbo].[tt8] ( [win_num] , [lost_num] , [draw_num] , [offline_num] , [login_key] ) VALUES ( '''+CAST(@iASNVARCHAR(3000))+ N''','''+CAST(@iASNVARCHAR(3000))+ N''','''+CAST(@iASNVARCHAR(3000))+ N''','''+CAST(@iASNVARCHAR(3000))+ N''','''+CAST(@iASNVARCHAR(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
selecttop10*from[dbo].[tt8]orderby[draw_num]asc,[win_num]desc
根据查询语句建一个非聚集组合索引
CREATENONCLUSTEREDINDEX[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
CREATENONCLUSTEREDINDEX[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
SELECTTOP10*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
selectTOP10*FROM[dbo].[tt8]ORDERBY[draw_num]ASC,[win_num]DESC单字段索引
CREATENONCLUSTEREDINDEX[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/
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