MSSQL中存储过程预编译技术的实践分析-猿码集

1. MSSQL存储过程简介

存储过程是一种在关系数据库管理系统(RDBMS)中存储已编译的SQL语句集合的一种方法。这些SQL语句可以在需要时调用，称为执行存储过程。相比于一次性执行多条SQL语句，使用存储过程可以减少网络流量，加快执行速度，并且提高安全性。

在MSSQL中，可以在SQL Server Management Studio中创建和管理存储过程。以下是一个简单的存储过程示例：

CREATE PROCEDURE GetEmployee
   @EmployeeID INT
AS
BEGIN
   SELECT * FROM Employees WHERE EmployeeID = @EmployeeID
END

上述存储过程接受一个参数，查询具有指定EmployeeID的Employees表中的记录，并返回结果。

2. MSSQL存储过程预编译技术

在执行存储过程之前，MSSQL需要将存储过程编译成实际的执行计划。为了减少编译时间并提高执行速度，可以使用存储过程预编译技术。

MSSQL存储过程预编译技术基于缓存机制。当MSSQL第一次执行一个存储过程时，它会自动对该存储过程进行编译，然后将编译结果存储在内存中。下一次执行相同的存储过程时，MSSQL会直接从内存中获取预编译的执行计划，从而避免了再次编译的过程。

2.1 如何提高预编译效率？

预编译技术的效率取决于预编译的存储过程数量和编译的时间。如果预编译的存储过程数量太多，或者编译时间太长，那么预编译技术的效率就会下降。

为了提高预编译效率，可以从以下几个方面入手：

2.1.1 减少存储过程数量

在设计数据库应用程序时，要尽量将多个SQL语句合并到一个存储过程中。这样可以减少预编译的存储过程数量，从而提高预编译效率。

2.1.2 避免存储过程的重复编译

MSSQL维护一个存储过程缓存(Procedure cache)，用于存储已编译的存储过程执行计划。如果一个存储过程在缓存中已经存在，那么MSSQL就不需要重新编译该存储过程。

如果系统中存在大量的存储过程，那么缓存资源可能会不足，导致存储过程频繁被移除或重新编译。为了避免这种情况，可以考虑增加缓存的大小，或者将一些不常用的存储过程从缓存中删除。

2.1.3 避免频繁修改存储过程

频繁修改存储过程也会导致频繁编译，从而影响预编译效率。为了避免这种情况，应该尽量减少存储过程的修改次数。

2.2 如何查看预编译的结果？

在MSSQL中，可以使用以下语句查看预编译的存储过程执行计划：

SELECT * FROM sys.dm_exec_cached_plans
CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(plan_handle)
WHERE text LIKE '%Stored_Procedure_Name%' -- 搜索特定存储过程

该语句将返回一个包含预编译计划信息的结果集。其中，plan_handle字段包含预编译计划句柄，usecounts字段包含预编译计划使用次数，objtype字段包含预编译计划类型。

3. MSSQL存储过程预编译技术实际应用

下面以一个实际案例来说明MSSQL存储过程预编译技术的应用。

假设我们有一个存储过程，用于查询某个员工的信息。该存储过程接受一个参数(EmployeeID)，查询具有指定EmployeeID的Employees表中的记录，并返回结果。以下是该存储过程的示例：

CREATE PROCEDURE GetEmployee
   @EmployeeID INT
AS
BEGIN
   SELECT * FROM Employees WHERE EmployeeID = @EmployeeID
END

假设在一天内，该存储过程被频繁调用。由于MSSQL存储过程预编译技术的缓存机制，每次调用该存储过程都需要编译一次，从而影响执行效率。

为了解决这个问题，可以使用以下技术：

3.1 使用存储过程参数做缓存键

在调用存储过程时，使用不同的参数会得到不同的结果。因此，可以根据存储过程参数建立缓存键。

以下是一个使用存储过程参数做缓存键的存储过程示例：

CREATE PROCEDURE GetEmployee_Cached
   @EmployeeID INT
AS
BEGIN
   DECLARE @cache_key AS NVARCHAR(256)
   SET @cache_key = 'GetEmployee_Cached_' + CAST(@EmployeeID AS NVARCHAR(10))
   IF (NOT EXISTS(SELECT [cachekey] FROM CacheTable WHERE [cachekey] = @cache_key))
   BEGIN
      INSERT INTO CacheTable([cachekey], [cachedata])
      SELECT @cache_key, CAST(* AS NVARCHAR(MAX)) FROM Employees WHERE EmployeeID = @EmployeeID
   END
   SELECT CAST([cachedata] AS [nvarchar](max)) FROM CacheTable WHERE [cachekey] = @cache_key
END

在该示例中，创建了一个新的存储过程GetEmployee_Cached。当该存储过程第一次被调用时，它会将查询结果缓存在一个表(例如CacheTable)中。下一次调用该存储过程时，如果参数未发生更改，则直接从缓存中获取查询结果，避免了重复编译的过程。

3.2 利用MSSQL内置缓存机制

MSSQL内置了一个查询计划缓存(Execution Plan Cache)，可以自动缓存查询计划。该缓存机制基于SQL语句生成哈希值，并将哈希值用作缓存键。当MSSQL执行一个SQL语句时，它会先检查缓存中是否存在已缓存的查询计划。如果存在，则直接从Cache表中获取执行计划，从而提高查询速度。

在MSSQL查询计划缓存机制中，存储过程被视为一个组合SQL语句，其查询计划可以被缓存。因此，只要存储过程的SQL语句已经生成了执行计划并缓存，每次调用存储过程时都可以直接使用缓存的执行计划，而不需要重新编译。

3.3 使用OPTION(RECOMPILE)命令

在某些情况下，存储过程缓存技术可能不适用，例如存储过程包含复杂的动态SQL语句，或者存储过程调用频率非常低。对于这些情况，可以使用OPTION(RECOMPILE)命令来强制存储过程在每次执行时重新编译。

以下是一个使用OPTION(RECOMPILE)命令的存储过程示例：

CREATE PROCEDURE GetEmployee_Recompile
   @EmployeeID INT
AS
BEGIN
   SELECT * FROM Employees WHERE EmployeeID = @EmployeeID
   OPTION (RECOMPILE)
END

在该示例中，存储过程GetEmployee_Recompile在每次执行时都会重新编译，从而避免了存储过程缓存技术在该情况下的性能问题。

4. 总结

MSSQL存储过程预编译技术基于缓存机制，可以提高存储过程的执行效率。为了提高预编译技术的效率，可以从减少存储过程数量、避免存储过程的重复编译以及避免频繁修改存储过程等方面入手。在实际应用中，可以使用存储过程参数做缓存键、利用MSSQL内置缓存机制以及使用OPTION(RECOMPILE)命令来优化存储过程的执行效率。

MSSQL中存储过程预编译技术的实践分析