我們知道SQL Server在8K 的頁里存儲數據。分區就是物理上連續的8個頁。當我們創建一個數據庫，數據文件會被邏輯分為頁和區，當用戶對象創建時，頁會分配給它用來存儲數據。GAM（Global Allocation Map）和SGAM（Shared Global Allocation Map）頁用來跟蹤SQL Server里空間分配情況。這里我們會一起討論下SQL Server的空間分配，還有GAM和SGAM怎么幫助我們分配空間。

在SQL Server里有2類區：

統一區（Uniform Extent） ：區屬于一個用戶對象。這些區的所有8頁歸一個對象所有。

混合區（Mixed Extent） ：區屬于各個用戶對象。即區里的每個頁都可以屬于不同用戶對象。

為了更好的管理空間分配，如果一個表或索引大小小于8頁（即64k），SQL Server會分配混合區的頁，而不是統一區的頁。

我們在SQL Server里驗證下。

新建一個表（這個表剛好一條記錄一個頁面），并插入26條記錄，并通過DBCC IND查看這個表的相關頁面：

 1 USE InternalStorageFormat 2 GO 3  4 IF EXISTS ( SELECT  * 5             FROM    sysobjects 6             WHERE   id = OBJECT_ID(N'[dbo].[TestSpaceAllocation]') 7                     AND OBJECTPROPERTY(id, N'IsUserTable') = 1 ) 8     DROP TABLE dbo.TestSpaceAllocation 9 10 CREATE TABLE TestSpaceAllocation(11    Name CHAR(8000)12 )13 GO14 15 INSERT INTO TestSpaceAllocation VALUES('Woody')16 GO 2617 18 DBCC IND('InternalStorageFormat','TestSpaceAllocation',1) 

從上圖我們可以清楚的看到，綠色區域的第一個8頁不屬于同個區（混合區），因為頁面號不連續，207與94752之間有缺口。接下來藍色和紅色區域是屬于同個區（統一區），因為它們的頁面號是連續的。當我們以碎片級別來看待這個情況時，可以發現表越小，碎片越高。即使你用索引重建，這個高碎片也不會減少。這個背后的原因就是SQL Server分配新的表或索引對象時，總是首先從混合區分配空間。SQL Server為新表或索引從混合區開始分配頁。一旦表增長超過8頁。SQL Server需要從統一區分配頁。當表或索引為新的或修改的數據需要更多的容納空間時，SQL Server需要這些表或索引分配頁。如果表或索引的大小小于8頁。SQL Sever需要從混合區給它們分配空間。如果大小超過8頁，SQL Server需要從統一區分配頁。SQL使用2類不同的頁來更好管理這個分配操作。

全局分配映射表（GAM: Global Allocation Map Pages） ：GAM頁記錄哪些些區已被使用分配。對于每個區，GAM都有一個位。如果這個位是1，表示對應的區是空閑可用的。如果這個位是0，表示對應區被統一區或混合區使用。一個GAM頁可以保存64000個區的使用信息。這就是說，一個GAM可以保存近4G（64000 * 8 * 8/ 1024)數據文件的使用信息。簡單來說，一個7G的數據文件會有2個GAM頁。共享全局分配映射表（SGAM: Shared Global Allocation Map Pages） ：SGAM頁記錄哪些區已被作為混合區使用并至少有一個可用的空閑頁。對于每個區，SGAM都有一個位。如果這個位是1，表示對應的區作為混合區使用并至少有一個可用的空閑頁。如果這個位是0，表示這個區既沒被混合區使用（作為統一區），或這個區的所有頁都作為混合區使用了。一個SGAM頁可以保存64000個區的使用信息。這就是說，一個SGAM可以保存近4G（64000 * 8 * 8/ 1024)數據文件的使用信息。簡單來說，一個7G的數據文件會有2個SGAM頁。

GAM和SGAM頁幫助數據庫引擎進行區管理。分配一個區，數據庫引擎查找標記1的GAM頁，然后標記為0。如果那個區是作為混合區分配，它會在SGAM頁把對應區的標記為1。如果那個區是作為統一區分配，那就沒有必要在SGAM里修改對應位標記。找一個有空頁的混合區，數據庫引擎在SGAM頁查找標記為1的位。如果沒找到，數據文件已經滿了。解除一個區分配，數據庫引擎會把對應GAM頁里對應位設置為1，SGAM頁里對應標記設置為0。

在每個數據文件里，第3個頁（頁號2，頁號從0開始）是GAM頁，第4個頁（頁號3，頁號從0開始）是SGAM頁。第1個頁（頁號0）是文件頭（file header），第2個頁（頁號1）是PFS（Page Free Space）頁。我們可以使用DBCC PAGE命令查看GAM和SGAM頁。

我們在AdventureWorks2008R2數據庫里驗證下：

1 USE AdventureWorks2008R22 3 DBCC TRACEON(3604)4 GO5 DBCC page('AdventureWorks2008R2',1,2,3)

輸出的結果最后一個部分：

第1行表示，在頁0到頁23112之間的區都已經被分配，也就是說頁號從0到23129的頁都被分配。

第2行表示，在頁23120到頁25072之間的區都沒被分配，也就是說頁號從22120到頁25079的頁都未被分配。

我們一起來看看分配的頁23112和未分配的頁23120在頁頭分配信息里的GAM分配情況。

1 DBCC TRACEON(3604)2 GO3 DBCC page('AdventureWorks2008R2',1,23112,1)

1 DBCC TRACEON(3604)2 GO3 DBCC page('AdventureWorks2008R2',1,23120,1)

可以看到在GAM頁的分配信息和在對應頁里頁頭的分配信息（Allocation Statu）是一致的。

我們來看看SGAM頁的分配情況：

1 DBCC TRACEON(3604)2 GO3 DBCC page('AdventureWorks2008R2',1,3,3)

第1行表示，在頁0到頁11752之間的區都已經未被分配，也就是說這些區沒被分配，或者是統一區，或者是沒有空頁的混合區，這里應該是統一區。

第2行表示，自頁11760的區開始是混合區，并且至少有1個可用的頁。