精深MSSQL从执行计划看数据性能

1. 什么是MSSQL执行计划?

MSSQL执行计划是指在SQL Server中由查询优化器生成的一种显示查询执行的方式。执行计划以树状结构呈现,其中每个节点表示执行计划中的一个操作,例如索引扫描、聚合或排序。每个节点提供有关执行操作所需的CPU、IO和内存资源的详细信息。

1.1 执行计划的作用

执行计划可用于评估查询性能以及优化查询。通过检查执行计划的各个部分,可以确定哪些操作是最耗时的,哪些操作可以优化或重构以提高查询性能。

1.2 如何获取执行计划?

在SQL Server Management Studio (SSMS)中,可以使用以下两种方法检索执行计划:使用“Ctrl+M”键设置“查询选项”窗口中的选项,或使用“显示执行计划”选项。

--设置查询选项窗口中的选项

SET STATISTICS XML ON;

--显示执行计划选项

SELECT *

FROM table_name

WHERE condition

OPTION (EXECUTE AS 'user_name', RECOMPILE, MAXDOP 2, QUERYTRACEON 9481);

2. 如何识别执行计划中的性能问题?

通过识别查询执行计划中的性能问题,可以确定查询中最耗时的操作,以及如何调整或重构查询以提高性能。

2.1 查看查询成本(Query Cost)

执行计划中每个操作的成本估计指标是“查询成本”(Query Cost)。查询成本是一个相对的值,表示优化器将要为该操作执行的计算成本。预估的成本越高,操作的执行速度越慢。

例如,在下面的查询执行计划中,最顶部的操作是一个“索引扫描”,成本估计为91.856% :

SELECT column1, column2

FROM table_name

WHERE condition;

查询成本在范围0-100之间,表示查询中每个操作的相对成本。如果一个查询中只有一个操作,那么这个操作的成本是100。如果一个查询中有多个操作,则每个操作的成本将相加,以获取整个查询的成本。

2.2 查看操作属性(Operator Properties)

在执行计划中选择每个操作,可以查看该操作的属性。操作属性提供了有关该操作所需生成的CPU、内存和IO资源的更详细信息。

例如,在下面的查询执行计划中,在“Clustered Index Scan”操作上选择“属性”菜单项(或使用快捷键“F4”)可查看以下属性信息:

CPU成本

IO成本

内存成本

估计的行数

实际的行数

其它相关信息

3. 如何优化MSSQL查询?

优化MSSQL查询可以提高查询性能,减少响应时间。以下是一些用于优化查询的方法:

3.1 使用索引

索引是一种数据结构,用于加快数据库查询的速度。如果使用索引来优化查询,可以减少查询的IO和CPU开销,并提高查询的响应时间。

例如,在下面的查询中,使用索引将条件“column_name = value”添加到“WHERE”子句的最后:

SELECT column1, column2

FROM table_name WITH(INDEX(index_name))

WHERE condition AND column_name = value;

3.2 优化查询语句结构

通过优化查询语句的结构,可以改善查询的性能。以下是一些可用于优化查询语句结构的方法:

3.2.1 使用多个简单的语句,而不是一个复杂的语句

将查询拆分为多个简单的语句,可以减少查询的整体成本。例如,在下面的查询中,将“JOIN”拆分为两个简单的查询:

SELECT column1, column2

FROM table1

WHERE condition;

SELECT column3, column4

FROM table2

WHERE column5 = value;

3.2.2 避免使用“COUNT(*)”

使用“COUNT(*)”语句会对整个表执行全表扫描,这可能极大地降低查询的性能。如果需要计算表中的记录数,最好使用“SELECT COUNT(1) FROM table_name”。

3.3 优化查询参数

使用正确的查询参数可以提高查询性能。以下是一些可用于优化查询参数的方法:

3.3.1 使用绑定参数而不是文字参数

在查询中使用绑定参数,可以确保相同的查询不会重复编译和优化。此外,也可以减少网络流量和CPU开销。

例如,下面是一个使用文字参数的查询:

SELECT column1, column2

FROM table_name

WHERE column3 = 'value';

使用绑定参数的相同查询如下:

DECLARE @param VARCHAR(50);

SET @param = 'value';

SELECT column1, column2

FROM table_name

WHERE column3 = @param;

3.3.2 使用存储过程而不是Ad-hoc查询

存储过程可以减少网络流量和CPU开销。因为存储过程在第一次执行后已编译和优化,所以后续的执行将更快。

例如,以下是一个Ad-hoc查询:

SELECT column1, column2

FROM table_name

WHERE column3 = @param;

使用存储过程,相应的示例查询如下:

CREATE PROCEDURE stored_procedure_name

@param VARCHAR(50)

AS

BEGIN

SELECT column1, column2

FROM table_name

WHERE column3 = @param;

END;

3.4 优化数据库结构

通过优化数据库结构,可以减少查询的IO和CPU成本,并提高查询的响应时间。以下是一些可用于优化数据库结构的方法:

3.4.1 规范化数据库结构

规范化数据库结构可以减少数据冗余和数据不一致问题,并提高查询性能。

3.4.2 分区表

分区表可以将大表拆分为多个可管理的部分,并提高查询速度。

3.4.3 使用表分区索引

表分区索引可以提高查询速度,并减少查询的IO和CPU成本。

4. 总结

MSSQL执行计划是一项强大的工具,可以帮助您优化查询和数据库结构以提高查询性能。通过使用查询的执行计划,可以确定查询中最耗时的操作,并根据需要进行调整。

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