浅谈SQL Server 2016里TempDb的进步

几个星期前，SQL Server 2016的最新CTP版本已经发布了：CTP 2.4(目前已经是CTP 3.0)。这个预览版相比以前的CTP包含了很多不同的提升。在这篇文章里我会谈下对于SQL Server 2016，TempDb里的显著提升。

TempDb定制

在SQL Server 2016安装期间，第一个你会碰到的改变是在安装过程中，现在你能配置TempDb的物理配置。我们可以详细看下面的截屏。

微软现在检测几个可用的CPU内核，基于这个数字安装程序自动配置TempDb文件个数。这个对克服闩锁竞争问题（Latch Contention problem）非常重要，通常当你运行TempDb时，只有一个数据文件会发生。这里安装向导使用下列公式：

当你有小于等于8个CPU内核，你会获得和你CPU内核数一样的TempDb数据文件数。如果你有超过8个CPU内核，你会得到开箱即用的8个TempDb数据文件。

我在不同的配置上测试了安装向导，下表总结了TempDb数据文件的不同个数。

CPU内核　　　　TempDb数据文件

2　　　　　　　　2

4　　　　　　　　4

8　　　　　　　　8

32　　　　　　　 8

这是一个巨大的进步！当我进行SQL Server健康检查时，TempDb只有一个数据文件，会有一些闩锁竞争问题（Latch Contention problem）是常见的。

如果在向导里你提供多个数据路径，你可以在各个文件夹之间循环（round-robin）分配。有一点我不喜欢的是，新的配置8MB的初始大小和64MB的自动增长率。

分配和自动增长

在SQL Server 2016之前，很多人使用1117和1118跟踪标记来定义SQL Server在数据库里如何分配页，和如何在多个数据文件间处理自动增长操作。在以前的SQL Server版本里，临时表的数据页总分配在所谓的混合区（Mixed Extends），它大小是64kb在多个数据库对象（像表和索引）间共享。

使用这个方法微软保证小表保持小，因为数据库的第1个8页总在混合区分配。接下来的页（第9页开始）在所谓的统一区（也是64k大小）里分配。每次你给数据库对象分配一个统一区，对象本身立即增长64kb。

当你启用SQL Server的1118跟踪标记，对于整个SQL Server实例，只在统一区分配，混合区会被忽略。使用这个方法是可以减少在SGAM（共享全局分配映射（Shared Global Allocation Map）页，管理混合区）页上的闩锁竞争问题（Latch Contention problem）。

在SQL Server 2016里TempDb分配总在统一区里发生，而不使用混合区——不需要启用任何跟踪标记。除临时表外的分配还是使用混合区。下面的例子展示了在临时表7个分配的页直接存储在统一区，而完全不使用混合区。

USE tempdb
GO

CREATE TABLE #HelperTable
(
  Col1 INT IDENTITY(1, 1) PRIMARY KEY NOT NULL,
  Col2 CHAR(8000) NOT NULL
)
GO

-- Insert 7 records, this allocates 7 pages in tempdb
INSERT INTO #HelperTable VALUES (REPLICATE('a', 8000))
GO 7

-- Enable DBCC trace flag 3604
DBCC TRACEON(3604)
GO

-- Retrieve the temp table name from sys.tables
SELECT name FROM sys.tables
WHERE name LIKE '#HelperTable%'
GO

-- Retrieve the first data page for the specified table (columns PageFID and PagePID)
DBCC IND(tempdb, [#HelperTable________________________________________________________________________________________________________00000000000B], -1)
GO

-- Dump the IAM page of the table TestTable retrieved by DBCC IND previously
-- No pages are allocated in Mixed Extents, a complete Uniform Extent is allocated.
DBCC PAGE (tempdb, 5, 33, 3)
GO

-- Clean up
DROP TABLE #HelperTable
GO

在过去1117跟踪标记和TempDb结合进行同时自动增长操作。确保文件在同个区里同时增长非常重要。不然成比例的填充算法(proportional fill algorithm)不能发挥应有的作用。使用SQL Server 2016，你就直接有1117跟踪标记的这个功能，而不需要启用。

小结

花了很长时间后，微软终于开始在SQL Server安装向导里进行更好的默认配置。根据可用CPU核心数配置TempDb是个巨大的进步。我们来看看下个版本会提供根据实际情况能配置MAXDOP，并行开销阈值和服务器最大内存等等...