同一列存在聚集主键与唯一索引是否必要？外键如何调整？

问题 #

近期使用Blitz查看索引数据时，发现Products表的唯一varchar(10)列（product_id）同时存在聚集主键与唯一非聚集索引。两者定义如下：

ALTER TABLE [dbo].[Products] 
    ADD CONSTRAINT [PK_Products_1] 
        PRIMARY KEY CLUSTERED ([product_id])
-- Usage: Reads: 1,503,413 (464,967 seek 16,534 scan 1,021,912 lookup) Writes:1,016,923
-- Size: 47,155 rows; 96.5MB; 5.6MB LOB

CREATE UNIQUE INDEX [IX_Products_1] 
    ON [dbo].[Products] ([product_id])
-- Reads: 1,663,103 (24,129 seek 1,638,974 scan) Writes:477
-- Size: 47,155 rows; 0.9MB

其中第二个非聚集索引被多个外键约束引用。请问：

• 是否有必要同时保留这两个索引？
• 当前的使用量与大小数据有何参考价值？
• 是否应将外键改为引用聚集主键后删除该唯一非聚集索引？

分析与建议 #

1. 是否有必要同时保留两个索引？ #

完全没必要。聚集主键本身就具备唯一性，和这个唯一非聚集索引的键完全一致——都是product_id。从功能上看，两者都能保证product_id的唯一性，也都能支撑查找、外键关联等操作。保留两个键重复的索引纯粹是浪费存储资源，还会额外增加写入时的索引维护成本。

2. 使用量与大小数据的参考价值 #

• 读取数据维度：
  • 聚集主键的读取记录里有大量lookup操作（102万+），说明很多查询通过非聚集索引（包括这个IX_Products_1）拿到主键后，需要回表获取其他列数据；而IX_Products_1的读取几乎全是scan（163万+），说明这个索引常被用来做全表扫描——但其实聚集主键也能完成同样的扫描逻辑，只是体积更大而已，本质上是重复的读取操作。
  • 两个索引的读取量都不低，但都是针对同一列的操作，没有必要分开维护。
• 写入数据维度：
  • 聚集主键的写入量（101万+）远高于非聚集索引（477），这是因为聚集主键是表的物理存储结构，写入开销本身就大；而每次对product_id做插入/更新/删除时，两个索引都要同步维护，留着非聚集索引等于平白多了一份写入维护成本。
• 大小数据维度：
  • 聚集主键占96.5MB是因为它包含了表的所有数据；非聚集索引仅0.9MB是因为只存储product_id（由于聚集键就是product_id，所以本质是重复存储了一份product_id）。哪怕体积小，也是无意义的重复存储，随着数据量增长，浪费会持续扩大。

3. 是否应将外键改为引用聚集主键后删除该唯一非聚集索引？ #

推荐这么操作，具体原因：

• 外键约束本来就应该关联主键（主键的核心作用之一就是作为关联的唯一标识），将外键改为引用PK_Products_1完全符合数据库设计规范。
• 修改外键后删除IX_Products_1，可以直接节省0.9MB的存储，同时消除每次写入时维护这个索引的额外开销。
• 操作前注意点：可以先将IX_Products_1设为禁用状态，观察一段时间，确认没有业务查询依赖该索引后再正式删除——从现有读取数据看，该索引的操作以扫描为主，换成聚集主键的扫描不会影响功能，只会有极轻微的性能差异（因为聚集主键体积更大），完全在可接受范围内。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joe Defill