将列从NOT NULL更改为NULL-到底发生了什么？

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我们有一个包含2.3B行的表。我们想将列从NOT NULL更改为NULL。该列包含在一个索引中（而不是聚集索引或PK索引）。数据类型没有改变（它是一个INT）。只是可空性。声明如下：

Alter Table dbo.Workflow Alter Column LineId Int NULL

在停止该操作之前，该操作花费了超过10（我们甚至还没有让它运行完毕，因为这是一项阻塞操作，并且花费了太长时间）。我们可能会将表复制到开发服务器，以测试实际需要多长时间。但是，我很好奇，是否有人知道从NOT NULL转换为NULL时SQL Server在做什么？另外，是否需要重建受影响的索引？生成的查询计划不会指示正在发生的事情。

有问题的表是群集的（不是堆）。

— 兰迪·明德
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2

我认为必须在所有叶级数据页上更新空位图。对于2.3B行，我敢打赌它将要处理很多页面。我对此不太确定。

— souplex

3

可能也忙于在索引上放置一个空位图。如果将索引定义的所有列部分都定义为NOT NULL，则NULL位图将不会出现在NON-CLUSTERED INDEX中。

— souplex

3

针对T-SQL星期二针对此问题发布博客。

— 亚伦·伯特兰

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正如@Souplex在评论中所暗示的，一个可能的解释可能是，如果此列是NULL它所参与的非聚集索引中的第一个-able列。

对于以下设置

CREATE TABLE Foo
  (
     A UNIQUEIDENTIFIER NOT NULL DEFAULT NEWSEQUENTIALID() PRIMARY KEY,
     B CHAR(1) NOT NULL DEFAULT 'B'
  )

CREATE NONCLUSTERED INDEX ix
  ON Foo(B);

INSERT INTO Foo
            (B)
SELECT TOP 100000 'B'
FROM   master..spt_values v1,
       master..spt_values v2

sys.dm_db_index_physical_stats显示非聚集索引ix具有248个叶页和一个根页。

索引叶子页中的典型行看起来像

在此处输入图片说明

并在根页面中

在此处输入图片说明

然后跑步...

CHECKPOINT;

GO

ALTER TABLE Foo ALTER COLUMN B  CHAR(1) NULL;


SELECT Operation, 
       Context,
       ROUND(SUM([Log Record Length]) / 1024.0,1) AS [Log KB],
       COUNT(*) as [OperationCount]
FROM sys.fn_dblog(NULL,NULL)
WHERE AllocUnitName = 'dbo.Foo.ix'
GROUP BY Operation, Context

回来

+-----------------+--------------------+-------------+----------------+
|    Operation    |      Context       |   Log KB    | OperationCount |
+-----------------+--------------------+-------------+----------------+
| LOP_SET_BITS    | LCX_GAM            | 4.200000    |             69 |
| LOP_FORMAT_PAGE | LCX_IAM            | 0.100000    |              1 |
| LOP_SET_BITS    | LCX_IAM            | 4.200000    |             69 |
| LOP_FORMAT_PAGE | LCX_INDEX_INTERIOR | 8.700000    |              3 |
| LOP_FORMAT_PAGE | LCX_INDEX_LEAF     | 2296.200000 |            285 |
| LOP_MODIFY_ROW  | LCX_PFS            | 16.300000   |            189 |
+-----------------+--------------------+-------------+----------------+

再次检查索引叶行现在看起来像

在此处输入图片说明

以及上层页面中的行，如下所示。

在此处输入图片说明

每行已更新，现在包含两个字节的列数以及另一个字节的NULL_BITMAP。

由于额外的行宽，非聚簇索引现在具有285个叶页，并且现在具有两个中间级页以及根页。

的执行计划

 ALTER TABLE Foo ALTER COLUMN B  CHAR(1) NULL;

看起来如下

在此处输入图片说明

这将创建索引的全新副本，而不是更新现有索引并需要拆分页面。

— 马丁·史密斯
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9

它肯定会重新创建非聚集索引，而不仅仅是更新元数据。这已在SQL 2014上进行了测试，实际上不应在生产系统上进行测试：

CREATE TABLE [z](
    [a] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
    [b] [int] NOT NULL,
 CONSTRAINT [c_a] PRIMARY KEY CLUSTERED  ([a] ASC))
go
CREATE NONCLUSTERED INDEX [nc_b] on z (b asc)
GO
insert into z (b)
values (1);

现在，有趣的部分是：

DBCC IND (0, z, -1)

这将为我们提供存储表和非聚集索引的数据库页面。

找到2和2，在PagePID哪里，然后执行以下操作：IndexIDPageType

DBCC TRACEON(3604) --are you sure that you are allowed to do this?

然后：

dbcc page (0, 1, PagePID, 3) with tableresults

请注意，标头中有一个空位图：

现在开始：

alter table z alter Column b int null;

如果您确实不耐烦，可以尝试dbcc page再次运行该命令，但是该命令将失败，因此，请使用再次检查分配DBCC IND (0, z, -1)。该页面将被魔术般移动。

因此，更改列的可空性将影响覆盖该列的非聚集索引的存储，因为需要更新元数据，并且您此后不需要重建索引。

从SQL Server 2016开始ALTER TABLE ... ALTER COLUMN ...可以执行许多操作ONLINE，但是：

ALTER TABLE (Transact-SQL)

改变从一列NOT NULL到NULL时变更列由非聚簇索引引用不支持作为一个在线操作。

— 斯珀里
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