SQL Server数据库中存储引擎深入探讨

页和字段

SQL Server 中的基本数据存储单元是页。在SQL Server　7.0中，页的大小是8KB。在每一页的开头是一个96位的头，用于保存系统信息，如页的类型，页上空闲空间的数量以及页所属对象的ID。

在一个SQL Server 7.0数据库的数据文件中有七种页类型。

数据页包括数据行中除text、ntext和 image以外的所有数据类型，text、ntext和 image是保存在单独的页中的 。数据行是连续地放在页上，紧接在页头之后。一个行偏移的表开始于页的末尾。

行偏移表包含页上每一行的一个条目。每一个条目记录了该行的第一个字节距离页的开始的距离。行偏移表中的条目的顺序与页上行的顺序是相反的。在SQL Server 7.0中，行不能够跨越页，一行中所能够包含的最大数据量是8,060字节，这并未包括text、ntext和 imag数据类型。

盘区是基本的单元，表和索引的空间分配是以盘区为单位的。一个盘区是8个连续的页，或者是64KB。为了使自己的空间分配有较高的效率，SQL Server 7.0 不会将整个的盘区分配给数据量很小的表。

SQL Server 7.0有两种类型的盘区：统一的和混合的。统一的盘区属于一个单独的对象：盘区中的所有页都只能由属主对象使用。

SQL Server 7.0中引入的混合区域对于小型的应用程序工作得很好。在SQL Server，表的空间增加是一次一个盘区。在SQL 7中，对于微型表而言，这会导致巨大的过载，因为现在页的大小是8KB。一个混合盘区允许将一个单独页分配给一个小型表或索引。只有当分配给表或索引的页数超过了8页时，它才会开始分配统一区域。混合盘区最多由8个对象共享。一个新表或索引是从混合盘区中分配页的。当一个表或索引增长到8页时，它就转向统一盘区。

破损页检测

破损页检测保证了数据库的一致性。在SQL Server 7.0中，页的大小是8KB，而Windows NT Server 是在512字节的段中执行I/O操作的。这一差异使得写一个页的一部分成为可能，这可能在电源故障发生时，或是在第一个512字节的段正在写和8KB的I/O已经完成这两个时间之间会发生。

如果写入了第一个512字节的段，可能会出现页已经被更新，而实际上此时还没有更新。（页的时间戳在页头中，页头是页的最开始96个字节。）有几种方法来处理这一问题。你可以使用电池支持的高速缓存的I/O设备，这些设备保证要么有要么全无的I/O。如果你有这些系统之一，破损页检测就没有必要了。

通过创建一个位的掩码，SQL Server可以测试到不完整的I/O操作。在位掩码中，从页中每个段中抽取一位。每次写一个页时，该位就从它以前的状态翻转（就好象它是在磁盘上一样），并且实际状态保存在页头中。如果读了一个页且有一位处于错误的状态，这就意味着I/O操作没有完成，有一个破损页。与作校验相比，这种机制更加划算。

你可以打开或关闭破损页检测，因为当位翻转时，会在页头上做上标记。如果打开或关闭破损页检测，那么就能够观察到页中已经翻转了的状态，并且在下次读取的时候能够修改过来。

SQL Server 7.0使用一系列操作系统文件来创建一个数据库，每一个数据库都有一个独立的文件。在同一个文件中再也不可能存在多个数据库。这一简化非常重要的优点，文件可以增大或收缩，并简化了空间管理。