----?人們在使用SQL時往往會陷入一個誤區,即太關注于所得的結果是否正確,而忽略
了不同的實現方法之間可能存在的性能差異,這種性能差異在大型的或是復雜的數據庫
環境中(如聯機事務處理OLTP或決策支持系統DSS)中表現得尤為明顯。筆者在工作實踐
中發現,不良的SQL往往來自于不恰當的索引設計、不充份的連接條件和不可優化的whe
re子句。在對它們進行適當的優化后,其運行速度有了明顯地提高!下面我將從這三個
方面分別進行總結:
----?為了更直觀地說明問題,所有實例中的SQL運行時間均經過測試,不超過1秒的均
表示為(<?1秒)。
----?測試環境--
----?主機:HP?LH?II
----?主頻:330MHZ
----?內存:128兆
----?操作系統:Operserver5.0.4
----數據庫:Sybase11.0.3
一、不合理的索引設計
----例:表record有620000行,試看在不同的索引下,下面幾個?SQL的運行情況:
----?1.在date上建有一非個群集索引
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19991201'?and?date?<?'19991214'and?amount?>
2000?(25秒)
select?date,sum(amount)?from?record?group?by?date
(55秒)
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19990901'?and?place?in?('BJ','SH')?(27秒)
----?分析:
----date上有大量的重復值,在非群集索引下,數據在物理上隨機存放在數據頁上,在
范圍查找時,必須執行一次表掃描才能找到這一范圍內的全部行。
----?2.在date上的一個群集索引
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19991201'?and?date?<?'19991214'?and?amount?>
2000?(14秒)
select?date,sum(amount)?from?record?group?by?date
(28秒)
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19990901'?and?place?in?('BJ','SH')(14秒)
----?分析:
----?在群集索引下,數據在物理上按順序在數據頁上,重復值也排列在一起,因而在范
圍查找時,可以先找到這個范圍的起末點,且只在這個范圍內掃描數據頁,避免了大范
圍掃描,提高了查詢速度。
----?3.在place,date,amount上的組合索引
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19991201'?and?date?<?'19991214'?and?amount?>
2000?(26秒)
select?date,sum(amount)?from?record?group?by?date
(27秒)
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19990901'?and?place?in?('BJ',?'SH')(<?1秒)
----?分析:
----?這是一個不很合理的組合索引,因為它的前導列是place,第一和第二條SQL沒有引
用place,因此也沒有利用上索引;第三個SQL使用了place,且引用的所有列都包含在組
合索引中,形成了索引覆蓋,所以它的速度是非常快的。
----?4.在date,place,amount上的組合索引
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19991201'?and?date?<?'19991214'?and?amount?>
2000(<?1秒)
select?date,sum(amount)?from?record?group?by?date
(11秒)
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19990901'?and?place?in?('BJ','SH')(<?1秒)
----?分析:
----?這是一個合理的組合索引。它將date作為前導列,使每個SQL都可以利用索引,并
且在第一和第三個SQL中形成了索引覆蓋,因而性能達到了最優。
----?5.總結:
----?缺省情況下建立的索引是非群集索引,但有時它并不是最佳的;合理的索引設計要
建立在對各種查詢的分析和預測上。一般來說:
----?①.有大量重復值、且經常有范圍查詢
(between,?>,<?,>=,<?=)和order?by
、group?by發生的列,可考慮建立群集索引;
----?②.經常同時存取多列,且每列都含有重復值可考慮建立組合索引;
----?③.組合索引要盡量使關鍵查詢形成索引覆蓋,其前導列一定是使用最頻繁的列。
二、不充份的連接條件:
----?例:表card有7896行,在card_no上有一個非聚集索引,表account有191122行,在
account_no上有一個非聚集索引,試看在不同的表連接條件下,兩個SQL的執行情況:
select?sum(a.amount)?from?account?a,
card?b?where?a.card_no?=?b.card_no(20秒)
----?將SQL改為:
select?sum(a.amount)?from?account?a,
card?b?where?a.card_no?=?b.card_no?and?a.
account_no=b.account_no(<?1秒)
----?分析:
----?在第一個連接條件下,最佳查詢方案是將account作外層表,card作內層表,利用
card上的索引,其I/O次數可由以下公式估算為:
----?外層表account上的22541頁+(外層表account的191122行*內層表card上對應外層
表第一行所要查找的3頁)=595907次I/O
----?在第二個連接條件下,最佳查詢方案是將card作外層表,account作內層表,利用
account上的索引,其I/O次數可由以下公式估算為:
----?外層表card上的1944頁+(外層表card的7896行*內層表account上對應外層表每一
行所要查找的4頁)=?33528次I/O
----?可見,只有充份的連接條件,真正的最佳方案才會被執行。
----?總結:
----?1.多表操作在被實際執行前,查詢優化器會根據連接條件,列出幾組可能的連接方
案并從中找出系統開銷最小的最佳方案。連接條件要充份考慮帶有索引的表、行數多的
表;內外表的選擇可由公式:外層表中的匹配行數*內層表中每一次查找的次數確定,乘
積最小為最佳方案。
----?2.查看執行方案的方法--?用set?showplanon,打開showplan選項,就可以看到連
接順序、使用何種索引的信息;想看更詳細的信息,需用sa角色執行dbcc(3604,310,30
2)。
三、不可優化的where子句
----?1.例:下列SQL條件語句中的列都建有恰當的索引,但執行速度卻非常慢:
select?*?from?record?where
substring(card_no,1,4)='5378'(13秒)
select?*?from?record?where
amount/30<?1000(11秒)
select?*?from?record?where
convert(char(10),date,112)='19991201'(10秒)
----?分析:
----?where子句中對列的任何操作結果都是在SQL運行時逐列計算得到的,因此它不得不
進行表搜索,而沒有使用該列上面的索引;如果這些結果在查詢編譯時就能得到,那么
就可以被SQL優化器優化,使用索引,避免表搜索,因此將SQL重寫成下面這樣:
select?*?from?record?where?card_no?like
'5378%'(<?1秒)
select?*?from?record?where?amount
<?1000*30(<?1秒)
select?*?from?record?where?date=?'1999/12/01'
(<?1秒)
----?你會發現SQL明顯快起來!
----?2.例:表stuff有200000行,id_no上有非群集索引,請看下面這個SQL:
select?count(*)?from?stuff?where?id_no?in('0','1')
(23秒)
----?分析:
----?where條件中的'in'在邏輯上相當于'or',所以語法分析器會將in?('0','1')轉化
為id_no?='0'?or?id_no='1'來執行。我們期望它會根據每個or子句分別查找,再將結果
相加,這樣可以利用id_no上的索引;但實際上(根據showplan),它卻采用了"OR策略"
,即先取出滿足每個or子句的行,存入臨時數據庫的工作表中,再建立唯一索引以去掉
重復行,最后從這個臨時表中計算結果。因此,實際過程沒有利用id_no上索引,并且完
成時間還要受tempdb數據庫性能的影響。
----?實踐證明,表的行數越多,工作表的性能就越差,當stuff有620000行時,執行時
間竟達到220秒!還不如將or子句分開:
select?count(*)?from?stuff?where?id_no='0'
select?count(*)?from?stuff?where?id_no='1'
----?得到兩個結果,再作一次加法合算。因為每句都使用了索引,執行時間只有3秒,
在620000行下,時間也只有4秒。或者,用更好的方法,寫一個簡單的存儲過程:
create?proc?count_stuff?as
declare?@a?int
declare?@b?int
declare?@c?int
declare?@d?char(10)
begin
select?@a=count(*)?from?stuff?where?id_no='0'
select?@b=count(*)?from?stuff?where?id_no='1'
end
select?@c=@a+@b
select?@d=convert(char(10),@c)
print?@d
----?直接算出結果,執行時間同上面一樣快!
----?總結:
----?可見,所謂優化即where子句利用了索引,不可優化即發生了表掃描或額外開銷。
----?1.任何對列的操作都將導致表掃描,它包括數據庫函數、計算表達式等等,查詢時
要盡可能將操作移至等號右邊。
----?2.in、or子句常會使用工作表,使索引失效;如果不產生大量重復值,可以考慮把
子句拆開;拆開的子句中應該包含索引。
----?3.要善于使用存儲過程,它使SQL變得更加靈活和高效。
----?從以上這些例子可以看出,SQL優化的實質就是在結果正確的前提下,用優化器可
以識別的語句,充份利用索引,減少表掃描的I/O次數,盡量避免表搜索的發生。其實S
QL的性能優化是一個復雜的過程,上述這些只是在應用層次的一種體現,深入研究還會
涉及數據庫層的資源配置、網絡層的流量控制以及操作系統層的總體設計。
1.合理使用索引?
索引是數據庫中重要的數據結構,它的根本目的就是為了提高查詢效率。現在大多數的數據庫產品都采用IBM最先提出的ISAM索引結構。索引的使用要恰到好處,其使用原則如下:?
●在經常進行連接,但是沒有指定為外鍵的列上建立索引,而不經常連接的字段則由優化器自動生成索引。?
●在頻繁進行排序或分組(即進行group?by或order?by操作)的列上建立索引。?
●在條件表達式中經常用到的不同值較多的列上建立檢索,在不同值少的列上不要建立索引。比如在雇員表的“性別”列上只有“男”與“女”兩個不同值,因此就無必要建立索引。如果建立索引不但不會提高查詢效率,反而會嚴重降低更新速度。?
●如果待排序的列有多個,可以在這些列上建立復合索引(compound?index)。?
● 使用系統工具。如Informix數據庫有一個tbcheck工具,可以在可疑的索引上進行檢查。在一些數據庫服務器上,索引可能失效或者因為頻繁操作而使得讀取效率降低,如果一個使用索引的查詢不明不白地慢下來,可以試著用tbcheck工具檢查索引的完整性,必要時進行修復。另外,當數據庫表更新大量數據后,刪除并重建索引可以提高查詢速度。?
2.避免或簡化排序?
應當簡化或避免對大型表進行重復的排序。當能夠利用索引自動以適當的次序產生輸出時,優化器就避免了排序的步驟。以下是一些影響因素:?
●索引中不包括一個或幾個待排序的列;?
●group?by或order?by子句中列的次序與索引的次序不一樣;?
●排序的列來自不同的表。?
為了避免不必要的排序,就要正確地增建索引,合理地合并數據庫表(盡管有時可能影響表的規范化,但相對于效率的提高是值得的)。如果排序不可避免,那么應當試圖簡化它,如縮小排序的列的范圍等。?
3.消除對大型表行數據的順序存取?
在嵌套查詢中,對表的順序存取對查詢效率可能產生致命的影響。比如采用順序存取策略,一個嵌套3層的查詢,如果每層都查詢1000行,那么這個查詢就要查詢 10億行數據。避免這種情況的主要方法就是對連接的列進行索引。例如,兩個表:學生表(學號、姓名、年齡……)和選課表(學號、課程號、成績)。如果兩個表要做連接,就要在“學號”這個連接字段上建立索引。?
還可以使用并集來避免順序存取。盡管在所有的檢查列上都有索引,但某些形式的where子句強迫優化器使用順序存取。下面的查詢將強迫對orders表執行順序操作:?
SELECT?*?FROM?orders?WHERE?(customer_num=104?AND?order_num>1001)?OR?order_num=1008?
雖然在customer_num和order_num上建有索引,但是在上面的語句中優化器還是使用順序存取路徑掃描整個表。因為這個語句要檢索的是分離的行的集合,所以應該改為如下語句:?
SELECT?*?FROM?orders?WHERE?customer_num=104?AND?order_num>1001?
UNION?
SELECT?*?FROM?orders?WHERE?order_num=1008?
這樣就能利用索引路徑處理查詢。?
4.避免相關子查詢?
一個列的標簽同時在主查詢和where子句中的查詢中出現,那么很可能當主查詢中的列值改變之后,子查詢必須重新查詢一次。查詢嵌套層次越多,效率越低,因此應當盡量避免子查詢。如果子查詢不可避免,那么要在子查詢中過濾掉盡可能多的行。?
5.避免困難的正規表達式?
MATCHES和LIKE關鍵字支持通配符匹配,技術上叫正規表達式。但這種匹配特別耗費時間。例如:SELECT?*?FROM?customer?WHERE?zipcode?LIKE?“98_?_?_”?
即使在zipcode字段上建立了索引,在這種情況下也還是采用順序掃描的方式。如果把語句改為SELECT?*?FROM?customer?WHERE?zipcode?>“98000”,在執行查詢時就會利用索引來查詢,顯然會大大提高速度。?
另外,還要避免非開始的子串。例如語句:SELECT?*?FROM?customer?WHERE?zipcode[2,3]?>“80”,在where子句中采用了非開始子串,因而這個語句也不會使用索引。
6.使用臨時表加速查詢?
把表的一個子集進行排序并創建臨時表,有時能加速查詢。它有助于避免多重排序操作,而且在其他方面還能簡化優化器的工作。例如:?
SELECT?cust.name,rcvbles.balance,……other?columns?
FROM?cust,rcvbles?
WHERE?cust.customer_id?=?rcvlbes.customer_id?
AND?rcvblls.balance>0?
AND?cust.postcode>“98000”?
ORDER?BY?cust.name?
如果這個查詢要被執行多次而不止一次,可以把所有未付款的客戶找出來放在一個臨時文件中,并按客戶的名字進行排序:?
SELECT?cust.name,rcvbles.balance,……other?columns?
FROM?cust,rcvbles?
WHERE?cust.customer_id?=?rcvlbes.customer_id?
AND?rcvblls.balance>0?
ORDER?BY?cust.name?
INTO?TEMP?cust_with_balance?
然后以下面的方式在臨時表中查詢:?
SELECT?*?FROM?cust_with_balance?
WHERE?postcode>“98000”?
臨時表中的行要比主表中的行少,而且物理順序就是所要求的順序,減少了磁盤I/O,所以查詢工作量可以得到大幅減少。?
注意:臨時表創建后不會反映主表的修改。在主表中數據頻繁修改的情況下,注意不要丟失數據。?
7.用排序來取代非順序存取?
非順序磁盤存取是最慢的操作,表現在磁盤存取臂的來回移動。SQL語句隱藏了這一情況,使得我們在寫應用程序時很容易寫出要求存取大量非順序頁的查詢。?
有些時候,用數據庫的排序能力來替代非順序的存取能改進查詢。?
3.優化?tempdb?性能
對?tempdb?數據庫的物理位置和數據庫選項設置的一般建議包括:?
使?tempdb?數據庫得以按需自動擴展。這確保在執行完成前不終止查詢,該查詢所生成的存儲在?tempdb?數據庫內的中間結果集比預期大得多。
將?tempdb?數據庫文件的初始大小設置為合理的大小,以避免當需要更多空間時文件自動擴展。如果?tempdb?數據庫擴展得過于頻繁,性能會受不良影響。
將文件增長增量百分比設置為合理的大小,以避免?tempdb?數據庫文件按太小的值增長。如果文件增長幅度與寫入?tempdb?數據庫的數據量相比太小,則?tempdb?數據庫可能需要始終擴展,因而將妨害性能。
將?tempdb?數據庫放在快速?I/O?子系統上以確保好的性能。在多個磁盤上條帶化?tempdb?數據庫以獲得更好的性能。將?tempdb?數據庫放在除用戶數據庫所使用的磁盤之外的磁盤上。有關更多信息,請參見擴充數據庫。
4.優化服務器:
使用內存配置選項優化服務器性能
Microsoft®?SQL?Server™?2000?的內存管理組件消除了對?SQL?Server?可用的內存進行手工管理的需要。SQL?Server?在啟動時根據操作系統和其它應用程序當前正在使用的內存量,動態確定應分配的內存量。當計算機和SQL?Server?上的負荷更改時,分配的內存也隨之更改。有關更多信息,請參見內存構架。
下列服務器配置選項可用于配置內存使用并影響服務器性能:?
min?server?memory
max?server?memory
max?worker?threads
index?create?memory
min?memory?per?query?
min?server?memory?服務器配置選項可用于確保?SQL?Server?在達到該值后不會釋放內存。可以基于?SQL?Server?的大小及活動將該配置選項設置為特定的值。如果選擇設置此選項,必須為操作系統和其他程序留出足夠的內存。如果操作系統沒有足夠的內存,會向?SQL?Server?請求內存,從而導致影響?SQL?Server?性能。
max?server?memory?服務器配置選項可用于:在?SQL?Server?啟動及運行時,指定?SQL?Server?可以分配的最大內存量。如果知道有多個應用程序與?SQL?Server?同時運行,而且想保障這些應用程序有足夠的內存運行,可以將該配置選項設置為特定的值。如果這些其它應用程序(如?Web?服務器或電子郵件服務器)只根據需要請求內存,則?SQL?Server?將根據需要給它們釋放內存,因此不要設置?max?server?memory?服務器配置選項。然而,應用程序通常在啟動時不假選擇地使用可用內存,而如果需要更多內存也不請求。如果有這種行為方式的應用程序與?SQL?Server?同時運行在相同的計算機上,則將?max?server?memory?服務器配置選項設置為特定的值,以保障應用程序所需的內存不由?SQL?Server?分配出。
不要將?min?server?memory?和?max?server?memory?服務器配置選項設置為相同的值,這樣做會使分配給?SQL?Server?的內存量固定。動態內存分配可以隨時間提供最佳的總體性能。有關更多信息,請參見服務器內存選項。
max?worker?threads?服務器配置選項可用于指定為用戶連接到?SQL?Server?提供支持的線程數。255?這一默認設置對一些配置可能稍微偏高,這要具體取決于并發用戶數。由于每個工作線程都已分配,因此即使線程沒有正在使用(因為并發連接比分配的工作線程少),可由其它操作(如高速緩沖存儲器)更好地利用的內存資源也可能是未使用的。一般情況下,應將該配置值設置為并發連接數,但不能超過?32727。并發連接與用戶登錄連接不同。SQL?Server?實例的工作線程池只需要足夠大,以便為同時正在該實例中執行批處理的用戶連接提供服務。如果增加工作線程的數量超過默認值,會降低服務器性能。有關更多信息,請參見 max?worker?threads?選項。
說明??當?SQL?Server?運行在?Microsoft?Windows®?98?上時,最大工作線程服務器配置選項不起作用。
index?create?memory?服務器配置選項控制創建索引時排序操作所使用的內存量。在生產系統上創建索引通常是不常執行的任務,通常調度為在非峰值時間執行的作業。因此,不常創建索引且在非峰值時間時,增加該值可提高索引創建的性能。不過,最好將?min?memory?per?query?配置選項保持在一個較低的值,這樣即使所有請求的內存都不可用,索引創建作業仍能開始。有關更多信息,請參見?index?create?memory?選項。
min?memory?per?query?服務器配置選項可用于指定分配給查詢執行的最小內存量。當系統內有許多查詢并發執行時,增大?min?memory?per?query?的值有助于提高消耗大量內存的查詢(如大型排序和哈希操作)的性能。不過,不要將?min?memory?per?query?服務器配置選項設置得太高,尤其是在很忙的系統上,因為查詢將不得不等到能確保占有請求的最小內存、或等到超過?query?wait?服務器配置選項內所指定的值。如果可用內存比執行查詢所需的指定最小內存多,則只要查詢能對多出的內存加以有效的利用,就可以使用多出的內存。有關更多信息,請參見?min?memory?per?query?選項和?query?wait?選項。
使用?I/O?配置選項優化服務器性能
下列服務器配置選項可用于配置?I/O?的使用并影響服務器性能:?
recovery?interval?
了不同的實現方法之間可能存在的性能差異,這種性能差異在大型的或是復雜的數據庫
環境中(如聯機事務處理OLTP或決策支持系統DSS)中表現得尤為明顯。筆者在工作實踐
中發現,不良的SQL往往來自于不恰當的索引設計、不充份的連接條件和不可優化的whe
re子句。在對它們進行適當的優化后,其運行速度有了明顯地提高!下面我將從這三個
方面分別進行總結:
----?為了更直觀地說明問題,所有實例中的SQL運行時間均經過測試,不超過1秒的均
表示為(<?1秒)。
----?測試環境--
----?主機:HP?LH?II
----?主頻:330MHZ
----?內存:128兆
----?操作系統:Operserver5.0.4
----數據庫:Sybase11.0.3
一、不合理的索引設計
----例:表record有620000行,試看在不同的索引下,下面幾個?SQL的運行情況:
----?1.在date上建有一非個群集索引
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19991201'?and?date?<?'19991214'and?amount?>
2000?(25秒)
select?date,sum(amount)?from?record?group?by?date
(55秒)
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19990901'?and?place?in?('BJ','SH')?(27秒)
----?分析:
----date上有大量的重復值,在非群集索引下,數據在物理上隨機存放在數據頁上,在
范圍查找時,必須執行一次表掃描才能找到這一范圍內的全部行。
----?2.在date上的一個群集索引
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19991201'?and?date?<?'19991214'?and?amount?>
2000?(14秒)
select?date,sum(amount)?from?record?group?by?date
(28秒)
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19990901'?and?place?in?('BJ','SH')(14秒)
----?分析:
----?在群集索引下,數據在物理上按順序在數據頁上,重復值也排列在一起,因而在范
圍查找時,可以先找到這個范圍的起末點,且只在這個范圍內掃描數據頁,避免了大范
圍掃描,提高了查詢速度。
----?3.在place,date,amount上的組合索引
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19991201'?and?date?<?'19991214'?and?amount?>
2000?(26秒)
select?date,sum(amount)?from?record?group?by?date
(27秒)
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19990901'?and?place?in?('BJ',?'SH')(<?1秒)
----?分析:
----?這是一個不很合理的組合索引,因為它的前導列是place,第一和第二條SQL沒有引
用place,因此也沒有利用上索引;第三個SQL使用了place,且引用的所有列都包含在組
合索引中,形成了索引覆蓋,所以它的速度是非常快的。
----?4.在date,place,amount上的組合索引
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19991201'?and?date?<?'19991214'?and?amount?>
2000(<?1秒)
select?date,sum(amount)?from?record?group?by?date
(11秒)
select?count(*)?from?record?where?date?>
'19990901'?and?place?in?('BJ','SH')(<?1秒)
----?分析:
----?這是一個合理的組合索引。它將date作為前導列,使每個SQL都可以利用索引,并
且在第一和第三個SQL中形成了索引覆蓋,因而性能達到了最優。
----?5.總結:
----?缺省情況下建立的索引是非群集索引,但有時它并不是最佳的;合理的索引設計要
建立在對各種查詢的分析和預測上。一般來說:
----?①.有大量重復值、且經常有范圍查詢
(between,?>,<?,>=,<?=)和order?by
、group?by發生的列,可考慮建立群集索引;
----?②.經常同時存取多列,且每列都含有重復值可考慮建立組合索引;
----?③.組合索引要盡量使關鍵查詢形成索引覆蓋,其前導列一定是使用最頻繁的列。
二、不充份的連接條件:
----?例:表card有7896行,在card_no上有一個非聚集索引,表account有191122行,在
account_no上有一個非聚集索引,試看在不同的表連接條件下,兩個SQL的執行情況:
select?sum(a.amount)?from?account?a,
card?b?where?a.card_no?=?b.card_no(20秒)
----?將SQL改為:
select?sum(a.amount)?from?account?a,
card?b?where?a.card_no?=?b.card_no?and?a.
account_no=b.account_no(<?1秒)
----?分析:
----?在第一個連接條件下,最佳查詢方案是將account作外層表,card作內層表,利用
card上的索引,其I/O次數可由以下公式估算為:
----?外層表account上的22541頁+(外層表account的191122行*內層表card上對應外層
表第一行所要查找的3頁)=595907次I/O
----?在第二個連接條件下,最佳查詢方案是將card作外層表,account作內層表,利用
account上的索引,其I/O次數可由以下公式估算為:
----?外層表card上的1944頁+(外層表card的7896行*內層表account上對應外層表每一
行所要查找的4頁)=?33528次I/O
----?可見,只有充份的連接條件,真正的最佳方案才會被執行。
----?總結:
----?1.多表操作在被實際執行前,查詢優化器會根據連接條件,列出幾組可能的連接方
案并從中找出系統開銷最小的最佳方案。連接條件要充份考慮帶有索引的表、行數多的
表;內外表的選擇可由公式:外層表中的匹配行數*內層表中每一次查找的次數確定,乘
積最小為最佳方案。
----?2.查看執行方案的方法--?用set?showplanon,打開showplan選項,就可以看到連
接順序、使用何種索引的信息;想看更詳細的信息,需用sa角色執行dbcc(3604,310,30
2)。
三、不可優化的where子句
----?1.例:下列SQL條件語句中的列都建有恰當的索引,但執行速度卻非常慢:
select?*?from?record?where
substring(card_no,1,4)='5378'(13秒)
select?*?from?record?where
amount/30<?1000(11秒)
select?*?from?record?where
convert(char(10),date,112)='19991201'(10秒)
----?分析:
----?where子句中對列的任何操作結果都是在SQL運行時逐列計算得到的,因此它不得不
進行表搜索,而沒有使用該列上面的索引;如果這些結果在查詢編譯時就能得到,那么
就可以被SQL優化器優化,使用索引,避免表搜索,因此將SQL重寫成下面這樣:
select?*?from?record?where?card_no?like
'5378%'(<?1秒)
select?*?from?record?where?amount
<?1000*30(<?1秒)
select?*?from?record?where?date=?'1999/12/01'
(<?1秒)
----?你會發現SQL明顯快起來!
----?2.例:表stuff有200000行,id_no上有非群集索引,請看下面這個SQL:
select?count(*)?from?stuff?where?id_no?in('0','1')
(23秒)
----?分析:
----?where條件中的'in'在邏輯上相當于'or',所以語法分析器會將in?('0','1')轉化
為id_no?='0'?or?id_no='1'來執行。我們期望它會根據每個or子句分別查找,再將結果
相加,這樣可以利用id_no上的索引;但實際上(根據showplan),它卻采用了"OR策略"
,即先取出滿足每個or子句的行,存入臨時數據庫的工作表中,再建立唯一索引以去掉
重復行,最后從這個臨時表中計算結果。因此,實際過程沒有利用id_no上索引,并且完
成時間還要受tempdb數據庫性能的影響。
----?實踐證明,表的行數越多,工作表的性能就越差,當stuff有620000行時,執行時
間竟達到220秒!還不如將or子句分開:
select?count(*)?from?stuff?where?id_no='0'
select?count(*)?from?stuff?where?id_no='1'
----?得到兩個結果,再作一次加法合算。因為每句都使用了索引,執行時間只有3秒,
在620000行下,時間也只有4秒。或者,用更好的方法,寫一個簡單的存儲過程:
create?proc?count_stuff?as
declare?@a?int
declare?@b?int
declare?@c?int
declare?@d?char(10)
begin
select?@a=count(*)?from?stuff?where?id_no='0'
select?@b=count(*)?from?stuff?where?id_no='1'
end
select?@c=@a+@b
select?@d=convert(char(10),@c)
print?@d
----?直接算出結果,執行時間同上面一樣快!
----?總結:
----?可見,所謂優化即where子句利用了索引,不可優化即發生了表掃描或額外開銷。
----?1.任何對列的操作都將導致表掃描,它包括數據庫函數、計算表達式等等,查詢時
要盡可能將操作移至等號右邊。
----?2.in、or子句常會使用工作表,使索引失效;如果不產生大量重復值,可以考慮把
子句拆開;拆開的子句中應該包含索引。
----?3.要善于使用存儲過程,它使SQL變得更加靈活和高效。
----?從以上這些例子可以看出,SQL優化的實質就是在結果正確的前提下,用優化器可
以識別的語句,充份利用索引,減少表掃描的I/O次數,盡量避免表搜索的發生。其實S
QL的性能優化是一個復雜的過程,上述這些只是在應用層次的一種體現,深入研究還會
涉及數據庫層的資源配置、網絡層的流量控制以及操作系統層的總體設計。
1.合理使用索引?
索引是數據庫中重要的數據結構,它的根本目的就是為了提高查詢效率。現在大多數的數據庫產品都采用IBM最先提出的ISAM索引結構。索引的使用要恰到好處,其使用原則如下:?
●在經常進行連接,但是沒有指定為外鍵的列上建立索引,而不經常連接的字段則由優化器自動生成索引。?
●在頻繁進行排序或分組(即進行group?by或order?by操作)的列上建立索引。?
●在條件表達式中經常用到的不同值較多的列上建立檢索,在不同值少的列上不要建立索引。比如在雇員表的“性別”列上只有“男”與“女”兩個不同值,因此就無必要建立索引。如果建立索引不但不會提高查詢效率,反而會嚴重降低更新速度。?
●如果待排序的列有多個,可以在這些列上建立復合索引(compound?index)。?
● 使用系統工具。如Informix數據庫有一個tbcheck工具,可以在可疑的索引上進行檢查。在一些數據庫服務器上,索引可能失效或者因為頻繁操作而使得讀取效率降低,如果一個使用索引的查詢不明不白地慢下來,可以試著用tbcheck工具檢查索引的完整性,必要時進行修復。另外,當數據庫表更新大量數據后,刪除并重建索引可以提高查詢速度。?
2.避免或簡化排序?
應當簡化或避免對大型表進行重復的排序。當能夠利用索引自動以適當的次序產生輸出時,優化器就避免了排序的步驟。以下是一些影響因素:?
●索引中不包括一個或幾個待排序的列;?
●group?by或order?by子句中列的次序與索引的次序不一樣;?
●排序的列來自不同的表。?
為了避免不必要的排序,就要正確地增建索引,合理地合并數據庫表(盡管有時可能影響表的規范化,但相對于效率的提高是值得的)。如果排序不可避免,那么應當試圖簡化它,如縮小排序的列的范圍等。?
3.消除對大型表行數據的順序存取?
在嵌套查詢中,對表的順序存取對查詢效率可能產生致命的影響。比如采用順序存取策略,一個嵌套3層的查詢,如果每層都查詢1000行,那么這個查詢就要查詢 10億行數據。避免這種情況的主要方法就是對連接的列進行索引。例如,兩個表:學生表(學號、姓名、年齡……)和選課表(學號、課程號、成績)。如果兩個表要做連接,就要在“學號”這個連接字段上建立索引。?
還可以使用并集來避免順序存取。盡管在所有的檢查列上都有索引,但某些形式的where子句強迫優化器使用順序存取。下面的查詢將強迫對orders表執行順序操作:?
SELECT?*?FROM?orders?WHERE?(customer_num=104?AND?order_num>1001)?OR?order_num=1008?
雖然在customer_num和order_num上建有索引,但是在上面的語句中優化器還是使用順序存取路徑掃描整個表。因為這個語句要檢索的是分離的行的集合,所以應該改為如下語句:?
SELECT?*?FROM?orders?WHERE?customer_num=104?AND?order_num>1001?
UNION?
SELECT?*?FROM?orders?WHERE?order_num=1008?
這樣就能利用索引路徑處理查詢。?
4.避免相關子查詢?
一個列的標簽同時在主查詢和where子句中的查詢中出現,那么很可能當主查詢中的列值改變之后,子查詢必須重新查詢一次。查詢嵌套層次越多,效率越低,因此應當盡量避免子查詢。如果子查詢不可避免,那么要在子查詢中過濾掉盡可能多的行。?
5.避免困難的正規表達式?
MATCHES和LIKE關鍵字支持通配符匹配,技術上叫正規表達式。但這種匹配特別耗費時間。例如:SELECT?*?FROM?customer?WHERE?zipcode?LIKE?“98_?_?_”?
即使在zipcode字段上建立了索引,在這種情況下也還是采用順序掃描的方式。如果把語句改為SELECT?*?FROM?customer?WHERE?zipcode?>“98000”,在執行查詢時就會利用索引來查詢,顯然會大大提高速度。?
另外,還要避免非開始的子串。例如語句:SELECT?*?FROM?customer?WHERE?zipcode[2,3]?>“80”,在where子句中采用了非開始子串,因而這個語句也不會使用索引。
6.使用臨時表加速查詢?
把表的一個子集進行排序并創建臨時表,有時能加速查詢。它有助于避免多重排序操作,而且在其他方面還能簡化優化器的工作。例如:?
SELECT?cust.name,rcvbles.balance,……other?columns?
FROM?cust,rcvbles?
WHERE?cust.customer_id?=?rcvlbes.customer_id?
AND?rcvblls.balance>0?
AND?cust.postcode>“98000”?
ORDER?BY?cust.name?
如果這個查詢要被執行多次而不止一次,可以把所有未付款的客戶找出來放在一個臨時文件中,并按客戶的名字進行排序:?
SELECT?cust.name,rcvbles.balance,……other?columns?
FROM?cust,rcvbles?
WHERE?cust.customer_id?=?rcvlbes.customer_id?
AND?rcvblls.balance>0?
ORDER?BY?cust.name?
INTO?TEMP?cust_with_balance?
然后以下面的方式在臨時表中查詢:?
SELECT?*?FROM?cust_with_balance?
WHERE?postcode>“98000”?
臨時表中的行要比主表中的行少,而且物理順序就是所要求的順序,減少了磁盤I/O,所以查詢工作量可以得到大幅減少。?
注意:臨時表創建后不會反映主表的修改。在主表中數據頻繁修改的情況下,注意不要丟失數據。?
7.用排序來取代非順序存取?
非順序磁盤存取是最慢的操作,表現在磁盤存取臂的來回移動。SQL語句隱藏了這一情況,使得我們在寫應用程序時很容易寫出要求存取大量非順序頁的查詢。?
有些時候,用數據庫的排序能力來替代非順序的存取能改進查詢。?
3.優化?tempdb?性能
對?tempdb?數據庫的物理位置和數據庫選項設置的一般建議包括:?
使?tempdb?數據庫得以按需自動擴展。這確保在執行完成前不終止查詢,該查詢所生成的存儲在?tempdb?數據庫內的中間結果集比預期大得多。
將?tempdb?數據庫文件的初始大小設置為合理的大小,以避免當需要更多空間時文件自動擴展。如果?tempdb?數據庫擴展得過于頻繁,性能會受不良影響。
將文件增長增量百分比設置為合理的大小,以避免?tempdb?數據庫文件按太小的值增長。如果文件增長幅度與寫入?tempdb?數據庫的數據量相比太小,則?tempdb?數據庫可能需要始終擴展,因而將妨害性能。
將?tempdb?數據庫放在快速?I/O?子系統上以確保好的性能。在多個磁盤上條帶化?tempdb?數據庫以獲得更好的性能。將?tempdb?數據庫放在除用戶數據庫所使用的磁盤之外的磁盤上。有關更多信息,請參見擴充數據庫。
4.優化服務器:
使用內存配置選項優化服務器性能
Microsoft®?SQL?Server™?2000?的內存管理組件消除了對?SQL?Server?可用的內存進行手工管理的需要。SQL?Server?在啟動時根據操作系統和其它應用程序當前正在使用的內存量,動態確定應分配的內存量。當計算機和SQL?Server?上的負荷更改時,分配的內存也隨之更改。有關更多信息,請參見內存構架。
下列服務器配置選項可用于配置內存使用并影響服務器性能:?
min?server?memory
max?server?memory
max?worker?threads
index?create?memory
min?memory?per?query?
min?server?memory?服務器配置選項可用于確保?SQL?Server?在達到該值后不會釋放內存。可以基于?SQL?Server?的大小及活動將該配置選項設置為特定的值。如果選擇設置此選項,必須為操作系統和其他程序留出足夠的內存。如果操作系統沒有足夠的內存,會向?SQL?Server?請求內存,從而導致影響?SQL?Server?性能。
max?server?memory?服務器配置選項可用于:在?SQL?Server?啟動及運行時,指定?SQL?Server?可以分配的最大內存量。如果知道有多個應用程序與?SQL?Server?同時運行,而且想保障這些應用程序有足夠的內存運行,可以將該配置選項設置為特定的值。如果這些其它應用程序(如?Web?服務器或電子郵件服務器)只根據需要請求內存,則?SQL?Server?將根據需要給它們釋放內存,因此不要設置?max?server?memory?服務器配置選項。然而,應用程序通常在啟動時不假選擇地使用可用內存,而如果需要更多內存也不請求。如果有這種行為方式的應用程序與?SQL?Server?同時運行在相同的計算機上,則將?max?server?memory?服務器配置選項設置為特定的值,以保障應用程序所需的內存不由?SQL?Server?分配出。
不要將?min?server?memory?和?max?server?memory?服務器配置選項設置為相同的值,這樣做會使分配給?SQL?Server?的內存量固定。動態內存分配可以隨時間提供最佳的總體性能。有關更多信息,請參見服務器內存選項。
max?worker?threads?服務器配置選項可用于指定為用戶連接到?SQL?Server?提供支持的線程數。255?這一默認設置對一些配置可能稍微偏高,這要具體取決于并發用戶數。由于每個工作線程都已分配,因此即使線程沒有正在使用(因為并發連接比分配的工作線程少),可由其它操作(如高速緩沖存儲器)更好地利用的內存資源也可能是未使用的。一般情況下,應將該配置值設置為并發連接數,但不能超過?32727。并發連接與用戶登錄連接不同。SQL?Server?實例的工作線程池只需要足夠大,以便為同時正在該實例中執行批處理的用戶連接提供服務。如果增加工作線程的數量超過默認值,會降低服務器性能。有關更多信息,請參見 max?worker?threads?選項。
說明??當?SQL?Server?運行在?Microsoft?Windows®?98?上時,最大工作線程服務器配置選項不起作用。
index?create?memory?服務器配置選項控制創建索引時排序操作所使用的內存量。在生產系統上創建索引通常是不常執行的任務,通常調度為在非峰值時間執行的作業。因此,不常創建索引且在非峰值時間時,增加該值可提高索引創建的性能。不過,最好將?min?memory?per?query?配置選項保持在一個較低的值,這樣即使所有請求的內存都不可用,索引創建作業仍能開始。有關更多信息,請參見?index?create?memory?選項。
min?memory?per?query?服務器配置選項可用于指定分配給查詢執行的最小內存量。當系統內有許多查詢并發執行時,增大?min?memory?per?query?的值有助于提高消耗大量內存的查詢(如大型排序和哈希操作)的性能。不過,不要將?min?memory?per?query?服務器配置選項設置得太高,尤其是在很忙的系統上,因為查詢將不得不等到能確保占有請求的最小內存、或等到超過?query?wait?服務器配置選項內所指定的值。如果可用內存比執行查詢所需的指定最小內存多,則只要查詢能對多出的內存加以有效的利用,就可以使用多出的內存。有關更多信息,請參見?min?memory?per?query?選項和?query?wait?選項。
使用?I/O?配置選項優化服務器性能
下列服務器配置選項可用于配置?I/O?的使用并影響服務器性能:?
recovery?interval?
recovery?interval?服務器配置選項控制?Microsoft®?SQL?Server™?2000?在每個數據庫內發出檢查點的時間。默認情況下,SQL?Server?確定執行檢查點操作的最佳時間。然而,若要確定這是否為適當的設置,需要使用?Windows?NT?性能監視器監視數據庫文件上的磁盤寫入活動。導致磁盤利用率達到?100%?的活動尖峰值會妨害性能。若更改該參數以使檢查點進程較少出現,通常可以提高這種情況下的總體性能。但仍須繼續監視性能以確定新值是否已對性能產生正面影響。有關更多信息,請參見recovery?interval?選項。
本文轉自sucre03 51CTO博客,原文鏈接:http://blog.51cto.com/sucre/354295,如需轉載請自行聯系原作者