【SQL进阶】03.执行计划之旅1 - 初探

当我们想要去分析SQL语句存在很慢时，需要有一个分析工具帮助我们分析SQL语句中哪些地方存在性能问题，而这个分析工具就是执行计划，看懂执行计划就能知道哪些地方有性能问题，然后结合自己已有的SQL知识分析为什么这些地方有性能问题，进而尝试提出解决方案，并测试自己的方案是否能提高性能，以及方案是否合理。

（2）获取其他信息

a.哪些索引被用在查询中

b.数据是怎样关联起来的

c.数据是怎样检索的

d.为什么SQL Server没有使用这些索引

e.SQL语句的执行顺序

二、什么是执行计划？

SQL语句执行之前，需要有一个执行的方案，而这个方案是由查询优化器（查询分析器）产生的，并且是高效的、开销最小的方案，这就是执行计划。不知道查询优化器的可以看我写之前写的一篇博客：

【T-SQL进阶】02.理解SQL查询的底层原理

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三、如何显示执行计划？

执行计划有三种格式：图形化执行计划，文本化执行计划，XML格式的执行计划。

（1）图形化执行计划

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优点：可视性好。

a.估计的执行计划

可以通过鼠标点击图标显示估计的执行计划或者通过快捷键Ctrl+L显示估计执行计划。预估执行计划不会真正执行，只是预估出来的执行计划。

b.实际的执行计划

单击实际的执行计划图标，该图标处于选中状态，然后执行SQL语句，将会显示实际执行的执行计划。

（2）文本化执行计划

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用独立的行来代表每一个迭代器。使用竖线（符号“|”）来代表查询树中迭代器之间的父子关系。数据都是从子迭代器流向父迭代器。

优点：和图形计划比较，文本执行计划更容易保存、处理、搜索和比较。

--显示完整的预估执行计划信息
SET SHOWPLAN_TEXT ON
GO

--显示预估执行计划的有限信息，可以用osql.exe等工具分析
SET SHOWPLAN_ALL ON
GO

--显示完整的实际执行计划信息
SET STATISTICS PROFILE ON
GO

总结：

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（3）XML执行计划

优点：三种执行计划中最详细的。图形执行计划可以保存为扩展名为.sqlplan的XML格式的计划文件，打开此文件将会以图形化的执行计划展示。

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--显示预估执行计划
SET SHOWPLAN_XML ON
GO

--显示实际计划的XML格式数据
SET STATISTICS XML ON
GO

总结

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四、如何分析执行计划？

下面分析三种情况的执行计划：

1.堆表

2.聚集索引

3.非聚集索引

结构	扫描	查找	书签查找
堆表	表扫描	没有这种情况	RID 查找
聚集索引	聚集索引扫描	聚集索引查找	没有这种情况
非聚集索引	如果用到了索引，则是索引扫描	索引查找	Key 查找

关于表扫描的那些事：

没有索引的表称作堆表，查找匹配行用的是表扫描。
如果出现表扫描操作，则证明这个表上一定没有聚集索引。

关于索引查找的那些事：

假设[列1]上有一个单列索引，可以使用这个索引查找下面这些谓词：

1.[列1] = 1.23

2.[列1] > 1.23

3.[列1] BETWEEN 1 AND 100

4.[列1] LIKE ‘abc%‘

5.[列1] IN (1,3,7,10)

不能使用这个索引对下列这些谓词进行查找：

1.ABS[列1] = 1

2.[列1] + 10 > 12

3.[列1] LIKE ‘%abc‘

关于非聚集索引的那些事：

如果只有非聚集索引时，非聚集索引不包含查询列时，则SQL查询优化器选择非聚集索引扫描。
只有非聚集索引时，非聚集索引不包含过滤条件列时，则选择表扫描。
非聚集索引具有独立于数据行的结构。非聚集索引包含非聚集索引键值，并且每个键值项都有指向包含该键值的数据行的指针。
从非聚集索引中的索引行指向数据行的指针称为行定位器。行定位器的结构取决于数据页是存储在堆中还是聚集表中。对于堆，行定位器是指向行的指针。对于聚集表，行定位器是聚集索引键。
您可以向非聚集索引的叶级添加非键列（包含列）以跳过现有的索引键限制（900 字节和 16 键列），并执行完整范围内的索引查询。

关于聚集索引的那些事：

1. 如果表上有聚集索引，则扫描称作聚集索引扫描，查找称作聚集索引查找；

2. 聚集索引扫描和表扫描的性能没多大差异；

3.聚集索引根据数据行的键值在表或视图中排序和存储这些数据行。

4.索引定义中包含聚集索引列。

5.每个表只能有一个聚集索引，因为数据行本身只能按一个顺序排序。

6.只有当表包含聚集索引时，表中的数据行才按排序顺序存储。如果表具有聚集索引，则该表称为聚集表。如果表没有聚集索引，则其数据行存储在一个称为堆的无序结构中。

7.加了聚集索引不一定能提高性能，有些情况下，性能可能不如表扫描；

8.聚集索引就是表本身。表有多少行和多少列，聚集索引就有多少行和和多少列。

9.单表查询中，过滤条件中有聚集索引列，且能用这个索引查找过滤条件中的谓词，则是聚集索引查找，过滤条件中没有聚集索引列则是聚集索引扫描。

（1）没有索引的情况

创建myOrder表

USE [Test]
GO
 
CREATE TABLE [dbo].[myOrder](
	[id] [int] NOT NULL,
	[customer] [nvarchar](100) NOT NULL
) ON [PRIMARY]
 
GO

myOrder只有两列id,customer,这两列上面都没有索引。

SELECT [id]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [customer] = ‘ddd‘

下面是执行计划：

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customer列上面没有索引，SQL Server需要读取myOrder表的每一行来判断customer=‘ddd‘,如果结果为true,则返回此行。

查询的示例图如下，customer=ddd 存在三条记录。

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注意：

1.扫描及查找是SQL Server用来从表和索引中读取数据的迭代器；

2.扫描用来处理整个表或索引的全部分支；

3.查找是在谓词基础上有效返回索引中一个或多个范围中的行。

（2）有非聚集索引的情况

在id上创建非聚集索引

USE [Test]
GO
 
--删除索引dbo.myOrder.ID_NON_INDEX
DROP INDEX dbo.myOrder.ID_NON_INDEX
 
CREATE NONCLUSTERED INDEX [ID_NON_INDEX] ON [dbo].[myOrder] 
(
	[id] ASC
)WITH (PAD_INDEX  = OFF, STATISTICS_NORECOMPUTE  = OFF, SORT_IN_TEMPDB = OFF, IGNORE_DUP_KEY = OFF, DROP_EXISTING = OFF, ONLINE = OFF, ALLOW_ROW_LOCKS  = ON, ALLOW_PAGE_LOCKS  = ON) ON [PRIMARY]
GO

1.查询条件的列上没有非聚集索引，查询列上没有非聚集索引->表扫描

--id列上有索引,customer列上没有索引,查询条件中用的是customer=‘ddd‘进行过滤。
--由于customer列上没有索引，所以需要进行表扫描来找到符合customer=‘ddd‘的行。
SELECT [id]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [customer] = ‘ddd‘

SELECT [customer]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [customer] = ‘ddd‘
  
SELECT [id],[customer]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [customer] = ‘ddd‘

 SELECT [id]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [id] = 2 AND [customer] =‘ddd‘

SELECT [id],[customer]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [id] = 2 AND [customer] =‘ddd‘

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2.查询条件的列上有非聚集索引，查询列上没有非聚集索引->表扫描

--id列上有索引,customer列上没有索引,查询条件中用的是id=2进行过滤。
--SELECT查询需要返回customer列，由于customer列上没有索引，且索引[ID_NON_INDEX]不包含customer列，
--即使用非聚集索引扫描找到了符合过滤条件id=2的索引分支，但是只能在该索引分支上面拿到id列的值，因为该索引分支只包含了id列，其他列的值拿不到。
--所以还是需要进行表扫描来找到符合条件的行,然后获取该行的customer列的值。
--这里有个疑问：为什么找到索引分支后，不能继续找到对应的行，然后拿到这行的customer列？？

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3.查询条件的列上有非聚集索引，查询列上有非聚集索引->索引查找

--id列上有索引,customer列上没有索引,查询条件中用的是id=2进行过滤。
--SELECT查询需要返回id列，使用非聚集索引扫描找到了符合过滤条件id=2的索引分支，在找到的索引分支上拿到id列的值。
SELECT [id]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [id] = 2

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（3）有聚集索引的情况

1.查询条件的列上没有聚集索引->聚集索引扫描

--
--id列上有聚集索引,customer列上没有索引,查询条件中用的是customer=‘ddd‘进行过滤。
--由于customer列上没有索引，所以需要进行扫描来找到符合customer=‘ddd‘的行。
--只要有聚集索引，则扫描就是聚集索引扫描。聚集索引和表扫描的性能基本上一样。
SELECT [id]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [customer] = ‘ddd‘
  
SELECT [customer]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [customer] = ‘ddd‘
  
SELECT [id],[customer]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [customer] = ‘ddd‘

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2.查询条件的列上有聚集索引->聚集索引查找

--id列上有索引,customer列上没有索引,查询条件中用的是id=2进行过滤。
--用聚集索引查找到了id=2的行，由于表中的行就是按照id列来排序的，所以找到了这一行，
--也就能找到这一行的所有列，所以能够拿到customer列。所以是聚集索引扫描。
 SELECT [customer]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [id] = 2
  
SELECT [id]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [id] = 2
  
 SELECT [id],[customer]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [id] = 2

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3.查询条件中，有一列有聚集索引，另一列没有聚集索引->聚集索引查找

--id列上有索引,customer列上没有索引,查询条件中用的是[id] = 2,[customer] =‘ddd‘进行过滤。
--当过滤条件中有一个可以根据聚集索引来查找时,先用聚集索引来找到匹配的行（[id] = 2）,然后再在过滤出来的行中筛选处符合[customer] =‘ddd‘的行。
--所以是聚集索引查找。
--疑问：为什么第二步筛选操作在执行计划图中没有体现？？这个地方我想到的是拿到id=2的匹配行后，直接舍弃掉不符合条件[customer] =‘ddd‘的行，这个舍弃动作就没有直接体现出来。
  SELECT [id]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [id] = 2 AND [customer] =‘ddd‘
  
  SELECT [id],[customer]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [id] = 2 AND [customer] =‘ddd‘
  
  SELECT [id],[customer]
  FROM [Test].[dbo].[myOrder]
  WHERE [customer] =‘3333‘ AND [id] = 2

【SQL进阶】03.执行计划之旅1 - 初探

标签：htm 选中选择地方知识 strong 提高执行顺序比较

原文地址：http://www.cnblogs.com/jackson0714/p/SQL_ExecutePlan1.html

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