《SQL Server企业级平台管理实践》读书笔记——SQL Server中收缩数据库不好用的原因

数据库管理员有时候需要控制文件的大小，可能选择收缩文件，或者把某些数据文件情况以便从数据库里删除。

这时候我们就要使用到DBCC SHRINKFILE命令，此命令的脚本为：

DBCC SHRINKFILE 
(
    { file_name | file_id } 
    { [ , EMPTYFILE ] 
    | [ [ , target_size ] [ , { NOTRUNCATE | TRUNCATEONLY } ] ]
    }
)
[ WITH NO_INFOMSGS ]

由于DBCC SHRINKFILE一次运行会同时影响所有的文件（包括数据文件和日志文件），使用者不能指定每个文件的目标大小，其结果可能不能达到预期的要求。建议是做好规划，对每个文件确定预期目标，然后使用DBCC SHRINKFILE来一个文件一个文件的做比较妥当。

要注意一些几点：

1、首先要了解数据文件当前使用的使用情况。

收缩量的大小不可能超过当前文件的空闲空间的大小。如果想要压缩数据库的大小，首先就要确认数据文件的确有相应未被使用的空间。如果空间都在使用中，那就要先确认大量占用空间的对象，比如：表格或索引，然后通过归档历史数据，先把空间释放出来。

2、主数据文件（primary File)是不能被清空的。能被完全清空的是有辅助数据文件。

3、如果要把一个文件组整个清空，要删除分配在这个文件组上的对象（表格或索引），或者把它们移动到其它文件组上，DBCC SHRINKFILE不会帮你做这个工作。

把数据文件里面该删除的数据和对象清除完、确认数据文件（组）有足够的空闲空间后，管理员就可以下DBCC SHRINKFILE命令来缩小或清空指定文件了。如果是要缩小文件，就填写上要的tearget_size,如果要清空文件，就选择EmptyFile。SQL Server在做DBCC ShrinkFile的时候，会扫描数据文件并对正在读的页面加锁。所以对数据库的性能会有所影响。但是这不是一个独占的行为，也就是说在收缩的时候，其他用户照样可以对数据库进行读写访问。所以不需要单独安排服务器停机时间来做，一般在数据库维护的时候就可以进行。可以在进程中的任意点停止DBCC SHRINKFILE操作，任何已完成的工作都会保留。如果操作没有在规定的时间内完成，也可以完全的停止它。

可是，有时候明明看到数据文件里有空间，为什么就是不能压缩或者情况它呢？这通常是因为数据文件里面虽然有很多空的页面，但是这些页面分散在各个区里，使得整个文件没有很多空的区。

需要说明的是，DBCC SHRINKFILE做的，都是区一级的动作。它会把使用过的区前移，把没有使用中的区从文件中移除。但是，它不会把一个区里面的空页面移除、合并区，也不会在页面里面的空间移除、合并页面。所以，一个数据库中有很多只使用了一两个页面的区，DBCC SHRINKFILE的效果会不明显。

下面的案例来展示这个过程：

我们新建一个每一行都会占用一个页面的表格。表上没有聚集索引，所以是一个堆表。往里面插入8000条数据：

create table show_extent
(
   a int,
   b nvarchar(3900)
)
go
declare @i int
set @i=1
while @i<=1000
begin
    insert into show_extent values(1,replicate(N'a',3900))
    insert into show_extent values(2,replicate(N'b',3900))
    insert into show_extent values(3,replicate(N'c',3900))
    insert into show_extent values(4,replicate(N'd',3900))
    insert into show_extent values(5,replicate(N'e',3900))
    insert into show_extent values(6,replicate(N'f',3900))
    insert into show_extent values(7,replicate(N'g',3900))
    insert into show_extent values(8,replicate(N'h',3900))
    set @i=@i+1
end

dbcc showcontig('show_extent')
go 

可以看到这个表有1003个区，然后平均每个区里面有8个页面，共计8000个页面...当然这里面包含区碎片所以多处了3个区，24个页的冗余

我们下面删除一部分数据，只保留a=5的这些个记录，来对比前后的空间大小

sp_spaceused show_extent
go
delete show_extent where a<>5
go
sp_spaceused show_extent
go
dbcc showcontig('show_extent')
go   

可以看到...删除之后的页面空间是没有释放的。只是缩小了一点点。

区没有变化，页数减少了才一半左右，也就是说每个区平均现在只有4.1个页面，在这种情况下去收缩数据库是没有效果的。

我们下面收缩一些看看效果

DBCC SHRINKFILE(1,40)

可以看到页数不但没有减少，而且增加了..这地方的原因是它按照逻辑分区计算的：1002*8约等于8016..

可以看到能够收缩的空间很少很少..而且给出了一个好的解决方法就是：重新组织页，但是这样会影响性能，也就是说这样它会重新组织页，填充页。

当然我们这里还有另外一个解决方案，通过重建索引的方式把页面重新排列一次。现在还没有聚集索引，我们给他新建一个

create  clustered  index show_I
on show_extent(a)
go
dbcc showcontig('show_extent')

可以看到...立马缩减到1000页，125个区，我们来看看能收缩多少数据。

 现在可以看到了可以收缩的百分比了。我们来执行收缩数据操作

可以看到我们已经将数据收缩至5120，说明此时收缩数据已经产生了作用。

如果不想建立聚集索引，可以把这张表的数据先移走，然后清空表格，再把数据插回来。当然这样比较麻烦，还是有聚集索引管理起来比较方便。

刚才谈到了造成Shrinkfile效果不佳的情况。在一个有聚集索引的的表格上，可以通过重建建立聚集索引来解决。但是如果区里面存放的是text或者image之类的数据类型，SQL Server会单独的页面来存放这些数据。如果这类存储页面也发生同样的问题，和堆一样，做索引重建也不会影响到他们。

对于这种对象的处理方式，就是把这些可能有问题的对象都找出来，然后重新建立他们。可以利用DBCC Extentinfo这个命令打出数据文件里面的所有区的分配信息。然后计算每个对象理论上区的数目和实际数目。如果实际数目远大于理论的数目。那这个对象就是存在多于的碎片，需我们考虑重建对象了。

我们下面来看一个例子： 

if exists(select name from sysobjects where NAME ='extentinfo' and type='U')

drop table extentinfo

go

create table extentinfo 

( [file_id] smallint,

page_id int,

pg_alloc int,

ext_size int,

obj_id int,

index_id int,

partition_number int,

partition_id bigint,

iam_chain_type varchar(50),

pfs_bytes varbinary(10) )

go

if exists(select name from sysobjects where NAME ='import_extentinfo' and type='P')

drop procedure import_extentinfo

go

create procedure import_extentinfo 

as dbcc extentinfo('TestDB')

go

insert extentinfo 

exec import_extentinfo

go 

select name as table_name,

[file_id],obj_id, index_id, partition_id, ext_size,

'actual page count'=sum(pg_alloc),

'actual extent count'=count(*),

'expected extent count'=ceiling(sum(pg_alloc)*1.0/ext_size), --一个对象的所有盘区页数的各总和/

'expected extents / actual extents' = (ceiling(sum(pg_alloc)*1.00/ext_size)*100.00) / count(*)

from extentinfo inner join sysobjects

on obj_id=id

group by [file_id],obj_id, index_id,partition_id, ext_size ,name

having count(*)-ceiling(sum(pg_alloc)*1.0/ext_size) > 0 

order by partition_id, obj_id, index_id, [file_id]

这里我们通过DBCC extentinfo命令来查看数据库中的区明细，然后查看理论值和实际值的差距，如果存在大量的碎片，我们就需要进行重建清理了。

DBCC EXTENTINFO命令用于查询某个数据库、或者某个数据对象（主要是数据表）的盘区分配情况。其语法结构如下：
DBCC
EXTENTINFO（dbname,tablename,indexid）

我们给出这个命令显示行的明细：

字段名称	说    明
file_id	数据库的数据文件编号
page_id	在某个盘区中的第一个页面的页面号

字段名称	说    明
pg_alloc	该盘区为数据库分配的页面数量m（1≤m≤8）
ext_size	盘区的大小，以页面为单位
object_id	数据库对象的ID
index_id	表示数据对象的类型
partition_number	分区号
rows	大约的数据行数
hobt_id	存储数据的堆或B树的存储单元ID

我们来找个数据库看一下存在碎片的情况：

可以看到上图中，箭头所指的这个行数据，理论应该为一个区就可以，但是实际上它建立了两个分区...所以这种情况可以考虑整理碎片，进行重建，释放碎片。