很多人不知道SQL語(yǔ)句在SQL SERVER中是如何執(zhí)行的,他們擔(dān)心自己所寫(xiě)的SQL語(yǔ)句會(huì)被SQL SERVER誤解。比如:
select * from table1 where name='zhangsan' and tID > 10000
和執(zhí)行:
select * from table1 where tID > 10000 and name='zhangsan'
一些人不知道以上兩條語(yǔ)句的執(zhí)行效率是否一樣,因?yàn)槿绻?jiǎn)單的從語(yǔ)句先后上看,這兩個(gè)語(yǔ)句的確是不一樣,如果tID是一個(gè)聚合索引,那么后一句僅僅從表的10000條以后的記錄中查找就行了;而前一句則要先從全表中查找看有幾個(gè)name='zhangsan'的,而后再根據(jù)限制條件條件tID>10000來(lái)提出查詢結(jié)果。
事實(shí)上,這樣的擔(dān)心是不必要的。SQL SERVER中有一個(gè)“查詢分析優(yōu)化器”,它可以計(jì)算出where子句中的搜索條件并確定哪個(gè)索引能縮小表掃描的搜索空間,也就是說(shuō),它能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化。
雖然查詢優(yōu)化器可以根據(jù)where子句自動(dòng)的進(jìn)行查詢優(yōu)化,但大家仍然有必要了解一下“查詢優(yōu)化器”的工作原理,如非這樣,有時(shí)查詢優(yōu)化器就會(huì)不按照您的本意進(jìn)行快速查詢。
在查詢分析階段,查詢優(yōu)化器查看查詢的每個(gè)階段并決定限制需要掃描的數(shù)據(jù)量是否有用。如果一個(gè)階段可以被用作一個(gè)掃描參數(shù)(SARG),那么就稱之為可優(yōu)化的,并且可以利用索引快速獲得所需數(shù)據(jù)。
SARG的定義:用于限制搜索的一個(gè)操作,因?yàn)樗ǔJ侵敢粋€(gè)特定的匹配,一個(gè)值得范圍內(nèi)的匹配或者兩個(gè)以上條件的AND連接。形式如下:
列名 操作符 <常數(shù) 或 變量>
或
<常數(shù) 或 變量> 操作符列名
列名可以出現(xiàn)在操作符的一邊,而常數(shù)或變量出現(xiàn)在操作符的另一邊。如:
Name='張三'
價(jià)格>5000
5000<價(jià)格
Name='張三' and 價(jià)格>5000
如果一個(gè)表達(dá)式不能滿足SARG的形式,那它就無(wú)法限制搜索的范圍了,也就是SQL SERVER必須對(duì)每一行都判斷它是否滿足WHERE子句中的所有條件。所以一個(gè)索引對(duì)于不滿足SARG形式的表達(dá)式來(lái)說(shuō)是無(wú)用的。
介紹完SARG后,我們來(lái)總結(jié)一下使用SARG以及在實(shí)踐中遇到的和某些資料上結(jié)論不同的經(jīng)驗(yàn):
1、Like語(yǔ)句是否屬于SARG取決于所使用的通配符的類(lèi)型
--如:
name like '張%' --,這就屬于SARG
--而:
name like '%張' --,就不屬于SARG。
原因是通配符%在字符串的開(kāi)通使得索引無(wú)法使用。
2、or 會(huì)引起全表掃描
Name='張三' and 價(jià)格>5000 符號(hào)SARG,而:Name='張三' or 價(jià)格>5000 則不符合SARG。使用or會(huì)引起全表掃描。
3、非操作符、函數(shù)引起的不滿足SARG形式的語(yǔ)句
不滿足SARG形式的語(yǔ)句最典型的情況就是包括非操作符的語(yǔ)句,如:NOT、!=、<>、!<、!>、NOT EXISTS、NOT IN、NOT LIKE等,另外還有函數(shù)。下面就是幾個(gè)不滿足SARG形式的例子:
ABS(價(jià)格)<5000
Name like '%三'
--有些表達(dá)式,如:
WHERE 價(jià)格*2>5000
--SQL SERVER也會(huì)認(rèn)為是SARG,SQL SERVER會(huì)將此式轉(zhuǎn)化為:
WHERE 價(jià)格>2500/2
但我們不推薦這樣使用,因?yàn)橛袝r(shí)SQL SERVER不能保證這種轉(zhuǎn)化與原始表達(dá)式是完全等價(jià)的。
4、IN 的作用相當(dāng)與OR
語(yǔ)句:
Select * from table1 where tid in (2,3)
--和
Select * from table1 where tid=2 or tid=3
是一樣的,都會(huì)引起全表掃描,如果tid上有索引,其索引也會(huì)失效。
5、盡量少用NOT
6、exists 和 in 的執(zhí)行效率是一樣的
很多資料上都顯示說(shuō),exists要比in的執(zhí)行效率要高,同時(shí)應(yīng)盡可能的用not exists來(lái)代替not in。但事實(shí)上,我試驗(yàn)了一下,發(fā)現(xiàn)二者無(wú)論是前面帶不帶not,二者之間的執(zhí)行效率都是一樣的。因?yàn)樯婕白硬樵儯覀冊(cè)囼?yàn)這次用SQL SERVER自帶的pubs數(shù)據(jù)庫(kù)。運(yùn)行前我們可以把SQL SERVER的statistics I/O狀態(tài)打開(kāi):
(1)
select title,price from titles where title_id in (select title_id from sales where qty>30)
該句的執(zhí)行結(jié)果為:
表 'sales'。掃描計(jì)數(shù) 18,邏輯讀 56 次,物理讀 0 次,預(yù)讀 0 次。
表 'titles'。掃描計(jì)數(shù) 1,邏輯讀 2 次,物理讀 0 次,預(yù)讀 0 次。
(2)
select title,price from titles
where exists (select * from sales
where sales.title_id=titles.title_id and qty>30)
第二句的執(zhí)行結(jié)果為:
表 'sales'。掃描計(jì)數(shù) 18,邏輯讀 56 次,物理讀 0 次,預(yù)讀 0 次。
表 'titles'。掃描計(jì)數(shù) 1,邏輯讀 2 次,物理讀 0 次,預(yù)讀 0 次。
我們從此可以看到用exists和用in的執(zhí)行效率是一樣的。
7、用函數(shù)charindex()和前面加通配符%的LIKE執(zhí)行效率一樣
前面,我們談到,如果在LIKE前面加上通配符%,那么將會(huì)引起全表掃描,所以其執(zhí)行效率是低下的。但有的資料介紹說(shuō),用函數(shù)charindex()來(lái)代替LIKE速度會(huì)有大的提升,經(jīng)我試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)這種說(shuō)明也是錯(cuò)誤的:
select gid,title,fariqi,reader from tgongwen
where charindex('刑偵支隊(duì)',reader)>0 and fariqi>'2004-5-5'
用時(shí):7秒,另外:掃描計(jì)數(shù) 4,邏輯讀 7155 次,物理讀 0 次,預(yù)讀 0 次。
select gid,title,fariqi,reader from tgongwen
where reader like '%' + '刑偵支隊(duì)' + '%' and fariqi>'2004-5-5'
用時(shí):7秒,另外:掃描計(jì)數(shù) 4,邏輯讀 7155 次,物理讀 0 次,預(yù)讀 0 次。
8、union并不絕對(duì)比or的執(zhí)行效率高
我們前面已經(jīng)談到了在where子句中使用or會(huì)引起全表掃描,一般的,我所見(jiàn)過(guò)的資料都是推薦這里用union來(lái)代替or。事實(shí)證明,這種說(shuō)法對(duì)于大部分都是適用的。
select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen
where fariqi='2004-9-16' or gid>9990000
用時(shí):68秒。掃描計(jì)數(shù) 1,邏輯讀 404008 次,物理讀 283 次,預(yù)讀 392163 次。
select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi='2004-9-16'
union
select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where gid>9990000
用時(shí):9秒。掃描計(jì)數(shù) 8,邏輯讀 67489 次,物理讀 216 次,預(yù)讀 7499 次。
看來(lái),用union在通常情況下比用or的效率要高的多。
但經(jīng)過(guò)試驗(yàn),筆者發(fā)現(xiàn)如果or兩邊的查詢列是一樣的話,那么用union則反倒和用or的執(zhí)行速度差很多,雖然這里union掃描的是索引,而or掃描的是全表。
select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen
where fariqi='2004-9-16' or fariqi='2004-2-5'
用時(shí):6423毫秒。掃描計(jì)數(shù) 2,邏輯讀 14726 次,物理讀 1 次,預(yù)讀 7176 次。
select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi='2004-9-16'
union
select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi='2004-2-5'
用時(shí):11640毫秒。掃描計(jì)數(shù) 8,邏輯讀 14806 次,物理讀 108 次,預(yù)讀 1144 次。
9、字段提取要按照“需多少、提多少”的原則,避免“select *”
我們來(lái)做一個(gè)試驗(yàn):
select top 10000 gid,fariqi,reader,title from tgongwen order by gid desc
用時(shí):4673毫秒
select top 10000 gid,fariqi,title from tgongwen order by gid desc
用時(shí):1376毫秒
select top 10000 gid,fariqi from tgongwen order by gid desc
用時(shí):80毫秒
由此看來(lái),我們每少提取一個(gè)字段,數(shù)據(jù)的提取速度就會(huì)有相應(yīng)的提升。提升的速度還要看您舍棄的字段的大小來(lái)判斷。
10、count(*)不比count(字段)慢
某些資料上說(shuō):用*會(huì)統(tǒng)計(jì)所有列,顯然要比一個(gè)世界的列名效率低。這種說(shuō)法其實(shí)是沒(méi)有根據(jù)的。我們來(lái)看:
select count(*) from Tgongwen
用時(shí):1500毫秒
select count(gid) from Tgongwen
用時(shí):1483毫秒
select count(fariqi) from Tgongwen
用時(shí):3140毫秒
select count(title) from Tgongwen
用時(shí):52050毫秒
從以上可以看出,如果用count(*)和用count(主鍵)的速度是相當(dāng)?shù)?,而count(*)卻比其他任何除主鍵以外的字段匯總速度要快,而且字段越長(zhǎng),匯總的速度就越慢。我想,如果用count(*), SQL SERVER可能會(huì)自動(dòng)查找最小字段來(lái)匯總的。當(dāng)然,如果您直接寫(xiě)count(主鍵)將會(huì)來(lái)的更直接些。
11、order by按聚集索引列排序效率最高
我們來(lái)看:(gid是主鍵,fariqi是聚合索引列):
select top 10000 gid,fariqi,reader,title from tgongwen
用時(shí):196 毫秒。 掃描計(jì)數(shù) 1,邏輯讀 289 次,物理讀 1 次,預(yù)讀 1527 次。
select top 10000 gid,fariqi,reader,title from tgongwen order by gid asc
用時(shí):4720毫秒。 掃描計(jì)數(shù) 1,邏輯讀 41956 次,物理讀 0 次,預(yù)讀 1287 次。
select top 10000 gid,fariqi,reader,title from tgongwen order by gid desc
用時(shí):4736毫秒。 掃描計(jì)數(shù) 1,邏輯讀 55350 次,物理讀 10 次,預(yù)讀 775 次。
select top 10000 gid,fariqi,reader,title from tgongwen order by fariqi asc
用時(shí):173毫秒。 掃描計(jì)數(shù) 1,邏輯讀 290 次,物理讀 0 次,預(yù)讀 0 次。
select top 10000 gid,fariqi,reader,title from tgongwen order by fariqi desc
用時(shí):156毫秒。 掃描計(jì)數(shù) 1,邏輯讀 289 次,物理讀 0 次,預(yù)讀 0 次。
從以上我們可以看出,不排序的速度以及邏輯讀次數(shù)都是和“order by 聚集索引列” 的速度是相當(dāng)?shù)?,但這些都比“order by 非聚集索引列”的查詢速度是快得多的。
同時(shí),按照某個(gè)字段進(jìn)行排序的時(shí)候,無(wú)論是正序還是倒序,速度是基本相當(dāng)?shù)摹?/P>
12、高效的TOP
事實(shí)上,在查詢和提取超大容量的數(shù)據(jù)集時(shí),影響數(shù)據(jù)庫(kù)響應(yīng)時(shí)間的最大因素不是數(shù)據(jù)查找,而是物理的I/0操作。如:
select top 10 * from (
select top 10000 gid,fariqi,title from tgongwen
where neibuyonghu='辦公室'
order by gid desc) as a
order by gid asc
這條語(yǔ)句,從理論上講,整條語(yǔ)句的執(zhí)行時(shí)間應(yīng)該比子句的執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng),但事實(shí)相反。因?yàn)?,子句?zhí)行后返回的是10000條記錄,而整條語(yǔ)句僅返回10條語(yǔ)句,所以影響數(shù)據(jù)庫(kù)響應(yīng)時(shí)間最大的因素是物理I/O操作。而限制物理I/O操作此處的最有效方法之一就是使用TOP關(guān)鍵詞了。TOP關(guān)鍵詞是SQL SERVER中經(jīng)過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化過(guò)的一個(gè)用來(lái)提取前幾條或前幾個(gè)百分比數(shù)據(jù)的詞。經(jīng)筆者在實(shí)踐中的應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)TOP確實(shí)很好用,效率也很高。但這個(gè)詞在另外一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)ORACLE中卻沒(méi)有,這不能說(shuō)不是一個(gè)遺憾,雖然在ORACLE中可以用其他方法(如:rownumber)來(lái)解決。在以后的關(guān)于“實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)級(jí)數(shù)據(jù)的分頁(yè)顯示存儲(chǔ)過(guò)程”的討論中,我們就將用到TOP這個(gè)關(guān)鍵詞。
到此為止,我們上面討論了如何實(shí)現(xiàn)從大容量的數(shù)據(jù)庫(kù)中快速地查詢出您所需要的數(shù)據(jù)方法。當(dāng)然,我們介紹的這些方法都是“軟”方法,在實(shí)踐中,我們還要考慮各種“硬”因素,如:網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)器的性能、操作系統(tǒng)的性能,甚至網(wǎng)卡、交換機(jī)等。