SQLServer 2014内存OLTP引擎（项目代号Hekaton）可以说是近几年SQL Server数据库架构方面最大的一次改进，它设计的初衷是为了最大程度地提升OLTP性能，降低处理时间。目前，SQL Server 2014的开发版、评估版以及64位企业版都提供了内存OLTP引擎的支持。

与SQL Server的完全集成

与其他厂商采用内存数据库插件或选件的方式不同，SQL Server 2014内存OLTP引擎是完全集成在SQL Server当中的。这意味着一个数据库可以同时拥有内存优化表和基于传统磁盘的表。DBA可以使用熟悉的Transact-SQL来访问内存优化表，同时不同类型表中的数据能够同步进行更新。

图一：Hekaton内存数据库引擎与SQLServer的架构总览

支持高并发

和基于传统硬盘的数据库表类似，内存优化表的事务完全支持ACID原则（原子性、一致性、隔离性与持久性）。内存OLTP引擎会通过数据结构来解决高并发性，它抛弃了数据库锁（Lock）和锁存器（Latch），这意味着系统中关键性能路径中将不存在锁存器和自旋锁（spinlock）。取而代之，它使用了一个充分优化的多版本并发（MVCC）技术来提供事务之间的隔离语义。这样做能够让ACID支持不受影响，因此任何的用户操作都能够访问表中的任意一行数据，同时避免锁存器和数据库锁。另外，它消除了常见的扩展性瓶颈，同时保证纵向扩展能力与高并发性，提升OLTP与数据仓库负载的性能。

T-SQL编译为机器代码

引用内存优化表的存储过程可以便以为更高效的机器代码，从而进一步提升数据库的性能，这一过程是通过C代码生成器与Visual C编译器完成的。C代码生成器将把存储过程转换为C程序，然后Visual C编译器将C程序编译为一个DLL（高效的机器代码）。经过编译的存储过程被称为“本机编译存储过程”，它与传统基于硬盘的存储过程相比唯一的不同在于，前者在生成的时候就进行编译，而后者是在首次执行的时候才进行编译。正是由于这一原因，许多错误条件，如溢出、类型转换以及零除等条件就能够在创建时被及时发现。此外，本机编译存储过程会为特定的OLTP或数据仓库负载最大化运行时性能，因为生成的机器代码除必须的运行请求之外，将不包含任何其他元素。

图二：SQL Server 2014内存OLTP编译器架构图

主内存优化索引

内存优化表专门针对内存数据进行了设计，其索引采用了Bw-tree结构。所谓Bw-tree就是指一种高性能，无锁存器的B-tree结构。内存优化索引的索引操作并不会被记录到交易日志当中，而SQL Server会确保这些索引的持久性，主要通过将记录点和日志存储到外部存储来实现。

图三：Bw-tree结构图

内存优化索引包含两种类型：非聚集哈希索引、非聚集索引。非聚集哈希索引针对相等谓词的索引查找进行了优化，还支持完整索引扫描。哈希索引没有页，并且始终为固定大小，使用哈希索引的查询返回值将不进行排序。非聚集索引（非哈希索引）支持范围扫描和有序扫描，它支持哈希索引支持的所有功能，外加针对不等谓词（例如大于或小于）的查找操作以及排序顺序。使用非聚集索引的查询返回值将进行排序。