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SQL Server 2000 系統資料庫架構與索引原理解析

編輯：關於SqlServer

四大系統資料庫核心職責

SQL Server 2000 安裝完成後會建立四個系統資料庫，它們是整個引擎運行的基石：

資料庫	核心功能	備份優先級	備註
master	儲存所有伺服器層級資訊：登入帳號、密碼雜湊、連結伺服器、配置選項、所有使用者資料庫的建立資訊與檔案路徑	最高	損毀將導致整個 SQL Server 癱瘓，必須定期完整備份
model	新資料庫的範本。`CREATE DATABASE` 實際上是複製 model 然後擴展空白資料頁	中	修改 model 中的復原模式、預設排序規則、使用者定義型別會影響後續新建資料庫
tempdb	全域暫存資源：暫存表(`#temp`)、表變數、游標、工作表、版本存放區、線上索引建立暫存空間	無需備份	每次服務重啟重建；可預先調整大小/檔案數減少自動擴展爭用
msdb	SQL Server Agent 作業、排程、警示、操作員、備份/還原歷史、複寫、記錄傳送、資料庫郵件	高	遺失 msdb 將導致所有 Agent 作業、歷史記錄消失

索引核心原理與效能優化

為什麼需要索引？

以 1,000 萬筆 Employee 表查詢「來自北京的員工」為例：

無索引：全表掃描，依序讀取所有資料頁，CPU/IO 消耗極大
有索引：B+ 樹結構，依索引鍵順序快速定位 → 書籤查找 → 取回資料列，IO 降低數個數量級

叢集 vs 非叢集索引

特性	叢集索引	非叢集索引
每張表數量	1	最多 249 (SQL 2000) / 999 (SQL 2005+)
資料儲存順序	葉層即資料列，依索引鍵物理排序	葉層含索引鍵 + 書籤 (RID 或叢集鍵)
範圍查詢效能	極佳（資料連續儲存）	需書籤查找，隨機 IO
插入/更新成本	較高（需維持物理順序）	較低（僅更新索引樹）
適用場景	範圍查詢、排序、主鍵、外鍵	點查詢、覆蓋索引、高選擇性條件

索引設計黃金法則

窄而定長：優先 INT、BIGINT、SMALLINT、TINYINT；避免 CHAR/VARCHAR、GUID 作叢集鍵
唯一且遞增：IDENTITY 整數最理想，減少分頁分裂
查詢驅動設計：分析 WHERE、JOIN、ORDER BY 欄位，建立覆蓋索引
避免過度索引：每個索引增加寫入成本與儲存空間；定期用 sys.dm_db_index_usage_stats 檢視未使用索引並移除
填充因子：高更新表設 FILLFACTOR = 70-80 預留空間

索引維護操作

-- 檢視碎片
DBCC SHOWCONTIG('TableName') WITH ALL_INDEXES;

-- 線上整理碎片 (SQL 2000 Enterprise)
DBCC INDEXDEFRAG(db_name, 'TableName', 'IndexName');

-- 離線重建 (鎖定表)
DBCC DBREINDEX('TableName', 'IndexName', 80);  -- 80% fillfactor

INDEXDEFRAG 線上操作、可中斷、每 5 分鐘回報進度；DBREINDEX 離線但能完全重建統計資料與頁面密度。