在数据库管理中，优化查询性能是一个永恒的话题。SQL Server提供了计算列这一特性，它允许在不实际存储数据的情况下，基于其他列的数据动态计算出结果。本文将探讨计算列的创建、持久化属性对存储空间的影响，以及索引如何提升计算列的性能。
计算列可以在创建表的时候定义，也可以在表创建之后添加。计算列的表达式可以是任何有效的SQL表达式，但是需要注意的是，计算列的结果依赖于其他列的数据，因此它的值并不是实际存储在数据库中的，除非将其设置为PERSISTED。
非持久化的计算列不占用额外的存储空间，因为它们的值是在查询时动态计算的。但是，持久化的计算列会占用存储空间，因为它们的值是预先计算并存储在数据库中的。这在某些情况下可以提高查询性能，但同时也会增加存储空间的使用。
持久化的计算列可以提高查询性能，因为它们的值是预先计算好的，不需要在每次查询时重新计算。但是，这也意味着任何影响计算列的列的数据变更都需要更新计算列的值，这可能会影响性能。
在某些情况下，非持久化的计算列可能会提供更好的性能，因为它们不需要额外的存储空间，并且不需要在数据变更时更新。但是，这取决于具体的查询和数据模式。
索引是提高数据库查询性能的重要工具。对于计算列，可以创建索引来进一步提高查询性能。然而，需要注意的是，索引的创建并不会增加表的行长度，因为计算列的值是在查询时动态计算的。
通过创建索引，可以将表扫描（Table Scan）转换为索引查找（Index Seek），从而显著提高查询性能。但是，这需要正确地设计索引和查询，以确保索引被有效利用。
以下是一个示例，展示了如何创建一个表，插入数据，并创建索引以优化基于计算列的查询性能。
USE tempdb;
GO
IF EXISTS (
SELECT * FROM sys.objects WHERE OBJECT_ID = OBJECT_ID(N'[dbo].[CompCol]') AND TYPE IN (N'U'))
DROP TABLE [dbo].[CompCol];
GO
CREATE TABLE [dbo].[CompCol](
[ID] int NOT NULL,
[FirstName] varchar(100) NULL,
[LastName] varchar(100) NULL,
[BirthDate] datetime NULL,
CONSTRAINT [PK_CompCol] PRIMARY KEY CLUSTERED ([ID] ASC)
);
GO
-- 插入十万条记录
INSERT INTO CompCol (ID,FirstName,LastName, BirthDate)
SELECT TOP 100000 ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY a.name) RowID,
'Bob',
CASE WHEN ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY a.name)%2 = 1 THEN 'Smith' ELSE 'Brown' END,
CASE WHEN ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY a.name)%2 = 1 THEN DATEADD(yy,-2,'2010-08-13 14:20:24.853')
WHEN ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY a.name)%3 = 1 THEN DATEADD(yy,-3,'2010-08-13 14:20:24.853')
WHEN ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY a.name)%5 = 1 THEN DATEADD(yy,-5,'2010-08-13 14:20:24.853')
WHEN ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY a.name)%7 = 1 THEN DATEADD(yy,-7,'2010-08-13 14:20:24.853')
ELSE GETDATE() END
FROM sys.all_objects a CROSS JOIN sys.all_objects b;
GO
-- 创建非聚集索引
CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_CompCol_BrithDate ON dbo.CompCol (BirthDate, FirstName);
GO
-- 添加计算列
ALTER TABLE dbo.CompCol ADD BirthMonth AS MONTH(BirthDate);
GO
-- 创建非聚集索引在计算列上
CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_CompCol_BirthMonth ON dbo.CompCol (BirthMonth, FirstName);
GO
-- 清理数据库
DROP TABLE CompCol;
GO