T-sql最佳化之——探索SQL執行計畫

作者：no_mIss  QQ:34813284

時間：2006.11.07 23:30:00

環境：win2003 + mssql2005

 

最近總想整理下對MSSQL的一些理解與感悟，卻一直沒有心思和時間寫，晚上無事便寫了一篇探索MSSQL執行計畫,本文講執行計畫但不僅限於講執行計畫。

網上的SQL最佳化的文章實在是很多，說實在的，我也曾經到處找這樣的文章，什麼不要使用IN了，什麼OR了，什麼AND了，很多很多，還有很多人拿出僅幾S甚至幾MS的時間差的例子來證明著什麼(有點可笑)，讓許多人不知道其是對還是錯。而SQL最佳化又是每個要與資料庫打交道的程式員的必修課，所以寫了此文，與朋友們共勉。

談到最佳化就必然要涉及索引，就像要講鎖必然要說事務一樣，所以你需要瞭解一下索引，僅僅是索引，就能講半天了，所以索引我就不說了(打很多字是很累的，況且我也知之甚少)，可以去參考相關的文章，這個網上資料比較多了。

今天來探索下MSSQL的執行計畫，來讓大家知道如何查看MSSQL的最佳化機制，以此來最佳化SQL查詢。

 

--DROP TABLE T_UserInfo----------------------------------------------------

--建測試表

CREATE TABLE T_UserInfo

(

    Userid varchar(20),  UserName varchar(20),

    RegTime datetime, Tel varchar(20),

)

--插入測試資料

DECLARE @I INT

DECLARE @ENDID INT

SELECT @I = 1

SELECT @ENDID = 100  --在此處更改要插入的資料，重新插入之前要刪掉所有資料

WHILE @I <= @ENDID

BEGIN

    INSERT INTO T_UserInfo

    SELECT 'ABCDE'+CAST(@I AS VARCHAR(20))+'EF','李'+CAST(@I AS VARCHAR(20)),

       GETDATE(),'876543'+CAST(@I AS VARCHAR(20))

    SELECT @I = @I + 1

END

 

--相關SQL語句解釋

---------------------------------------------------------------------------

--建叢集索引

CREATE CLUSTERED INDEX INDEX_Userid  ON T_UserInfo (Userid)

--建非叢集索引

CREATE NONCLUSTERED INDEX INDEX_Userid  ON T_UserInfo (Userid)

--刪除索引

DROP INDEX T_UserInfo.INDEX_Userid

---------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------------

--顯示有關由Transact-SQL 陳述式產生的磁碟活動量的資訊

SET STATISTICS IO ON

--關閉有關由Transact-SQL 陳述式產生的磁碟活動量的資訊

SET STATISTICS IO OFF

--顯示[返回有關語句執行情況的詳細資料，並估計語句對資源的需求]

SET SHOWPLAN_ALL  ON

--關閉[返回有關語句執行情況的詳細資料，並估計語句對資源的需求]

SET SHOWPLAN_ALL  OFF

---------------------------------------------------------------------------

請記住：SET STATISTICS IO 和 SET SHOWPLAN_ALL 是互斥的。

 

OK，現在開始：

首先，我們插入100條資料

然後我寫了一個查詢語句：

SELECT * FROM T_UserInfo WHERE USERID='ABCDE6EF'

選中以上語句，按Ctrl+L，如

 

 

這就是MSSQL的執行計畫：表掃描：掃描表中的行

 

然後我們來看該語句對IO的讀寫：

執行:SET STATISTICS IO ON

此時再執行該SQL:SELECT * FROM T_UserInfo WHERE USERID='ABCDE6EF'

切換到消失欄顯示如下：

表'T_UserInfo'。掃描計數1，邏輯讀1 次，物理讀0 次，預讀0 次。

解釋下其意思：

四個值分別為：

    執行的掃描次數;

    從資料緩衝讀取的頁數;

    從磁碟讀取的頁數;

    為進行查詢而放入緩衝的頁數

重要：如果對於一個SQL查詢有多種寫法，那麼這四個值中的邏輯讀(logical reads)決定了哪個是最佳化的。

 

接下來我們為其建一個叢集索引

執行CREATE CLUSTERED INDEX INDEX_Userid  ON T_UserInfo (Userid)

然後再執行SELECT * FROM T_UserInfo WHERE USERID='ABCDE6EF'

切換到訊息列如下顯示：

表'T_UserInfo'。掃描計數1，邏輯讀2 次，物理讀0 次，預讀0 次。

此時邏輯讀由原來的1變成2，

說明我們又加了一個索引頁，現在我們查詢時，邏輯讀就是要讀兩頁(1索引頁+1資料頁)，此時的效率還不如不建索引。

 

此時再選中查詢語句，然後再Ctrl+L，如:

 

 

叢集索引尋找：掃描叢集索引中特定範圍的行

說明，此時用了索引。

 

OK,到這裡你應該已經知道初步知道MSSQL查詢計劃和如何查看對IO的讀取消耗了吧！

 

 

接下來我們繼續：

 

現在我再把測試資料改變成1000條

再執行SET STATISTICS IO ON,再執行

SELECT * FROM T_UserInfo WHERE USERID='ABCDE6EF'

在不加叢集索引的情況下：

表'T_UserInfo'。掃描計數1，邏輯讀7 次，物理讀0 次，預讀0 次。

在加叢集索引的情況下：CREATE CLUSTERED INDEX INDEX_Userid  ON T_UserInfo (Userid)

表'T_UserInfo'。掃描計數1，邏輯讀2 次，物理讀0 次，預讀0 次。

(其實也就是說此時是讀了一個索引頁，一個資料頁)

如此，在資料量稍大時，索引的查詢優勢就顯示出來了。

 

 

 

先小總結下：

當你構建SQL語句時，按Ctrl+L就可以看到語句是如何執行，是用索引掃描還是表掃描？

通過SET STATISTICS IO ON 來查看邏輯讀，完成同一功能的不同SQL語句，邏輯讀

越小查詢速度越快(當然不要找那個只有幾百條記錄的例子來反我)。

 

我們再繼續深入：

OK，現在我們再來看一次，我們換個SQL語句，來看下MSSQL如何來執行的此SQL呢？

現在去掉索引：DROP INDEX T_UserInfo.INDEX_Userid

現在開啟[顯示語句執行情況的詳細資料]：SET SHOWPLAN_ALL  ON

然後再執行：SELECT * FROM T_UserInfo WHERE USERID LIKE 'ABCDE8%'

看結果欄：結果中有些具體參數，比如IO的消耗，CPU的消耗。

在這裡我們只看StmtText:

SELECT * FROM T_UserInfo WHERE USERID LIKE 'ABCDE8%'

  |--Table Scan(OBJECT:([student].[dbo].[T_UserInfo]), WHERE:(like([T_UserInfo].[Userid], 'ABCDE8%', NULL)))

Ctrl+L看下此時的圖行執行計畫：

 

 

我再加上索引：

先關閉：SET SHOWPLAN_ALL OFF

再執行：CREATE CLUSTERED INDEX INDEX_Userid  ON T_UserInfo (Userid)

再開啟：SET SHOWPLAN_ALL ON

再執行：SELECT * FROM T_UserInfo WHERE USERID LIKE 'ABCDE8%'

查看StmtText:

SELECT * FROM T_UserInfo WHERE USERID LIKE 'ABCDE8%'

  |--Clustered Index Seek(OBJECT:([student].[dbo].[T_UserInfo].[INDEX_Userid]), SEEK:([T_UserInfo].[Userid] >= 'ABCDE8' AND [T_UserInfo].[Userid] < 'ABCDE9'),  WHERE:(like([T_UserInfo].[Userid], 'ABCDE8%', NULL)) ORDERED FORWARD)Ctrl+L看下此時的圖行執行計畫：

Ctrl+L看下此時的圖行執行計畫：

 

 

在有索引的情況下，我們再寫一個SQL：

SET SHOWPLAN_ALL ON

SELECT * FROM T_UserInfo WHERE LEFT(USERID,4)='ABCDE8%'

查看StmtText:

SELECT * FROM T_UserInfo WHERE LEFT(USERID,4)='ABCDE8%'

  |--Clustered Index Scan(OBJECT:([student].[dbo].[T_UserInfo].[INDEX_Userid]), WHERE:(substring([T_UserInfo].[Userid], 1, 4)='ABCDE8%'))

Ctrl+L看下此時的圖行執行計畫：

 

 

 

我們再分別看一下三種情況下對IO的操作

分別如下：

第一種情況：表'T_UserInfo'。掃描計數1，邏輯讀7 次，物理讀0 次，預讀0 次。

第二種情況：表'T_UserInfo'。掃描計數1，邏輯讀3 次，物理讀0 次，預讀0 次。

第三種情況：表'T_UserInfo'。掃描計數1，邏輯讀8 次，物理讀0 次，預讀0 次。

這說明:

第一次是表掃描，掃了7頁，也就是全表掃描

第二次是索引掃描，掃了1頁索引，2頁資料頁

第三次是索引掃描+表掃描，掃了1頁索引，7頁資料頁

[圖形介面也有對CPU和IO的消耗，也可以看出來哪個最優!]

 

通過比較，嘿嘿，很容易的看出：第二種第三種寫法在都有索引的情況下，like有效使用索引，而left則不能，這樣一個最簡單的最佳化的例子就出來了，哈哈。

 

 如果以上你都明白了，那麼你可能已經對SQL的最佳化有初步新的想法了，網上一堆堆的SQL最佳化的文章真的是那樣嗎？你自己試試就知道了，而不必盲目去記那些東西，自己試試，看看MSSQL到底是怎麼來執行就明白了。

在我舉的例子中，用的是叢集索引掃描，欄位是字母加數字，大家可以試試看純數位、字母的、漢字的等等，瞭解下MMSQL會如何改變SQL語句來利用索引。然後再試試非叢集索引是什麼情況？用不用索引和什麼有關？子查詢MSSQL是如何執行？IN用不用索引，LIKE用不用索引？函數用不用索引？OR、AND、UNION？子查詢呢？在這裡我不一一去試給大家看了，只要知道了如何去看MSSQL的執行計畫（圖形和文本)，很多事情就很明朗了。

 

大總結：

實現同一查詢功能的SQL寫法可能會有多種，如果判斷哪種最佳化，如果僅僅是從時間上來測，會受很多外界因素的影響，而我們明白了MSSQL如何去執行，通過IO邏輯讀、通過查看圖示的查詢計劃、通過其最佳化後而執行的SQL語句，才是最佳化SQL的真正途徑。

 

另外提醒下：資料量的多少有時會影響MSSQL對同一種查詢寫法語句的執行計畫，這一點在非叢集索引上特別明顯，還有就是在多CPU與單CPU下，在多使用者並發情況下，同一寫法的查詢語句執行計畫會有所不同，這個就需要大家有機會去實驗了(我也沒有這方面的太多經驗與大家分享)。

 

先寫這些吧，由於我對MSSQL認識還很淺薄，如有不對的地方，還請指正。

引用:http://blog.csdn.net/no_mIss/archive/2006/11/09/1374978.aspx

和

鄒建的貼:http://blog.csdn.net/zjcxc/archive/2006/07/15/926622.aspx

 

本文來自CSDN部落格，轉載請標明出處：http://blog.csdn.net/zhou__zhou/archive/2007/08/22/1754467.aspx