SQL Server2014 哈希索引原理详解

SQL Server 2014新推出的哈希索引：原理与运用

当我们提及哈希索引，便不得不首先介绍一下哈希函数。哈希函数，如同数据世界的导航器，引领我们理解哈希索引的工作原理。今天，就让我们一起揭开哈希索引的神秘面纱。

想象一下，当我们将一个键值对传递给哈希函数时，它就像经过一个魔法转换器。经过哈希函数的计算，这个键值对会被精确放置到对应的哈希存储桶中。这个过程就像是数据世界的坐标定位。

举例来说，假设我们使用对10取模作为哈希函数。如果有一个键值对的键是1525，那么它会被放入第五个存储桶中，因为5是1525除以10的余数。同样的，537会被放入第七个存储桶，而2982则会被放入第二个存储桶。

在SQL Server 2014的哈希索引中，这个过程非常相似。哈希索引列会被传递给哈希函数进行匹配（就像Java中的HashMap操作）。匹配成功后，索引列会被存储在匹配到的哈希桶内的表中。这个表里包含了实际数据行的指针，我们可以根据这些指针找到对应的数据行。

概括地说，当SQL Server引擎需要查找一行数据或处理一个where子句时，它会做以下几件事：

1. 根据where条件中的参数生成合适的哈希函数。

2. 使用索引列进行匹配，找到对应的哈希桶。找到哈希桶就意味着找到了数据行的指针。

3. 根据指针读取数据。

哈希索引相比于B树索引更为简单，因为它不需要遍历整个树结构，因此访问速度更快。

接下来，让我们看一个具体的例子：创建一个内存优化表并添加哈希索引的语法。在这个例子中，我们定义了一个名为HK_tbl的表，并为其创建了一个非聚集的哈希索引。值得注意的是，在SQL Server 2014中，一旦创建了内存优化表，就不能再添加哈希索引了。但在SQL Server 2016中，我们可以在表创建后添加哈希索引，不过这是一个离线操作。哈希索引的Bucket数量由用户指定，定义了哈希索引可以使用的Bucket数量。这些Bucket的数量总是2的次方的四舍五入值（如1024、2048、4096等）。

SQL Server 2014的哈希索引与MySQL的自适应哈希索引原理相似，都是为了提高查找效率，摆脱B树束缚。如果您想更深入地了解哈希索引的工作原理，建议阅读How does a relational database work这篇文章，其中描述了hash join的原理。

哈希索引是SQL Server 2014引入的一项创新技术，它通过简单的哈希函数将数据快速定位到特定的存储桶中，从而大大提高了数据查找的效率。对于需要高效查询的应用场景来说，哈希索引无疑是一个强大的工具。