SqlServer的執行計劃如何分析？

明志德道發表於2023-10-18
SQLServer

sqlserver的執行計劃

執行計劃是 SQL Server 中的一個重要工具，用於分析和最佳化查詢的效能。它提供了關於查詢的詳細資訊，包括查詢的執行順序、使用的索引、連線型別、過濾條件等。

  1. What（什麼）：執行計劃顯示了查詢的執行計劃，即查詢的邏輯操作和物理操作。它告訴你查詢是如何執行的，包括使用的運運算元、資料訪問方式等。

  2. Why（為什麼）：執行計劃可以幫助你理解查詢的效能問題，例如為什麼查詢執行緩慢或返回錯誤結果。透過分析執行計劃，你可以找到導致效能問題的原因，例如全表掃描、不合適的索引使用、連線操作型別選擇不當等。

  3. Where（在哪裡）：執行計劃可以在 SQL Server Management Studio (SSMS) 中檢視。你可以使用 SSMS 開啟查詢視窗，編寫查詢語句，並在查詢選單中選擇 "顯示執行計劃"，或使用快捷鍵 Ctrl + M 來啟用執行計劃。

  4. When（何時）：你可以在查詢執行之前或之後檢視執行計劃。在查詢執行之前檢視執行計劃可以幫助你預估查詢的效能，並進行必要的最佳化。在查詢執行之後檢視執行計劃可以幫助你分析查詢的實際效能和執行情況。

  5. Who（誰）：執行計劃可以被資料庫管理員、開發人員和效能最佳化專家使用。資料庫管理員可以使用執行計劃來監控資料庫的效能，並進行必要的調整。開發人員可以使用執行計劃來分析查詢的效能問題，並進行最佳化。效能最佳化專家可以使用執行計劃來識別效能瓶頸，並提供最佳化建議。

  6. How（如何）：透過分析執行計劃，你可以執行以下操作來最佳化查詢的效能：

    • 檢查索引使用情況：執行計劃可以顯示查詢是否使用了索引，以及使用的索引型別。你可以根據執行計劃中的索引使用情況，考慮是否需要建立、修改或刪除索引來最佳化查詢效能。

    • 檢查連線操作的型別：執行計劃可以顯示連線操作的型別，例如巢狀迴圈連線、雜湊連線等。你可以根據連線型別來判斷是否需要最佳化連線操作。

    • 檢查謂詞和過濾條件：執行計劃可以顯示謂詞和過濾條件的使用情況。你可以檢查謂詞和過濾條件是否正確，並根據需要進行最佳化。

    • 檢查排序和分組操作：執行計劃可以顯示排序和分組操作的使用情況。你可以檢查排序和分組操作是否合理，並考慮是否需要最佳化查詢語句或建立相應的索引。

    • 檢查實際行數和估計行數：執行計劃可以顯示實際處理的行數和最佳化器估計的行數。透過比較實際行數和估計行數，可以判斷查詢最佳化器的行數估計是否準確，以及是否存在資料傾斜或其他問題。

這些分析方法可以幫助你理解和最佳化 SQL Server 的執行計劃，以提高查詢的效能。請注意，執行計劃只是一個指導性的工具，實際的效能最佳化需要結合具體的資料庫結構、資料量和查詢條件進行綜合分析和測試。

執行計劃的常見術語

  1. Operator（運運算元）：執行計劃中的每個節點都對應一個運運算元，表示執行的具體操作。常見的運運算元包括 Table Scan（全表掃描）、Index Scan（索引掃描）、Index Seek（索引查詢）、Nested Loops（巢狀迴圈連線）、Hash Match（雜湊連線）等。

  2. Estimated Number of Rows（估計行數）：表示查詢最佳化器對於每個運運算元估計的輸出行數。這個值是根據統計資訊和查詢條件進行估計的，用於最佳化查詢計劃。

  3. Actual Number of Rows（實際行數）：表示查詢在執行過程中實際處理的行數。這個值是根據查詢的實際執行情況得出的，用於評估查詢的效能和準確性。

  4. Estimated Execution Cost（估計執行成本）：表示查詢最佳化器對於每個運運算元估計的執行成本。這個值是根據統計資訊、查詢條件和運運算元的特性進行估計的，用於最佳化查詢計劃。

  5. Actual Execution Mode（實際執行模式）：表示查詢在執行過程中實際使用的執行模式。常見的執行模式包括 Row Mode（逐行處理）和 Batch Mode（批次處理）。

  6. Predicate（謂詞）：表示查詢的過濾條件。執行計劃中的每個運運算元都可以有一個或多個謂詞，用於過濾資料。

  7. Join Type（連線型別）：表示連線操作的型別。常見的連線型別包括 Nested Loops（巢狀迴圈連線）、Hash Match（雜湊連線）、Merge Join（合併連線）等。

  8. Access Type（訪問型別）：表示資料訪問的方式。常見的訪問型別包括 Table Scan（全表掃描）、Index Scan（索引掃描）、Index Seek（索引查詢）等。

  9. Index Usage（索引使用情況）：表示查詢是否使用了索引以及使用的索引型別。常見的索引使用情況包括 Clustered Index Scan（聚集索引掃描）、Nonclustered Index Seek（非聚集索引查詢）等。

  10. Parallelism（並行處理）：表示查詢是否使用了並行處理。如果執行計劃中的運運算元帶有 Parallelism 標誌，表示該運運算元可以並行執行。

這些術語在執行計劃中經常出現，瞭解它們的含義可以幫助你更好地理解和分析查詢的執行計劃。需要注意的是，實際的執行計劃可能會根據查詢的複雜性和查詢最佳化器的版本而有所不同。

Sql語句與對應的執行計劃術語

SQL 語句和對應的執行計劃術語之間的對應關係如下：

  1. SELECT 查詢：

    • Table Scan（全表掃描）：對應 SQL 語句中的 FROM 子句，用於獲取表中的資料。

    • Index Scan（索引掃描）：對應 SQL 語句中的 FROM 子句，使用索引來獲取表中的資料。

    • Filter（過濾器）：對應 SQL 語句中的 WHERE 子句，用於根據指定的條件過濾資料。

    • Compute Scalar（計算標量）：對應 SELECT 語句中的計算表示式，用於計算新的列或表示式。

    • Stream Aggregate（流式聚合）：對應 SELECT 語句中的 GROUP BY 子句，用於對資料進行分組聚合操作。

  2. JOIN 查詢：

    • Nested Loops（巢狀迴圈連線）：對應 JOIN 語句中的巢狀迴圈連線操作，用於根據連線條件從兩個表中獲取匹配的行。

    • Hash Match（雜湊連線）：對應 JOIN 語句中的雜湊連線操作，用於根據連線條件從兩個表中獲取匹配的行。

    • Merge Join（合併連線）：對應 JOIN 語句中的合併連線操作，用於根據連線條件從兩個已排序的表中獲取匹配的行。

  3. 子查詢：

    • Scalar Subquery（標量子查詢）：對應 SQL 語句中的標量子查詢，用於獲取單個值的子查詢。

    • Nested Subquery（巢狀子查詢）：對應 SQL 語句中的巢狀子查詢，用於獲取多行多列的子查詢。

  4. 資料操作：

    • Insert（插入）：對應 SQL 語句中的 INSERT INTO 子句，用於向表中插入資料。

    • Update（更新）：對應 SQL 語句中的 UPDATE 子句，用於更新表中的資料。

    • Delete（刪除）：對應 SQL 語句中的 DELETE FROM 子句，用於刪除表中的資料。

以上只是一些常見的示例，實際的執行計劃術語還會根據具體資料庫管理系統的實現和查詢最佳化器的演演算法而有所不同。

下面是 SQL 語句關鍵字和對應的執行計劃術語的表格展示：

SQL 語句關鍵字 執行計劃術語
SELECT Table Scan/Index Scan
WHERE Filter
GROUP BY Stream Aggregate
JOIN Nested Loops/Hash Match/Merge Join
INSERT INTO Insert
UPDATE Update
DELETE FROM Delete
SUBQUERY Scalar Subquery/Nested Subquery

希望以上表格對你有所幫助！如果你有任何其他問題，請隨時提問。

join查詢

當使用 JOIN 查詢時，資料庫會根據連線條件將兩個或多個表中的資料進行關聯。這樣可以從多個表中獲取相關的資料，以滿足複雜的查詢需求。在執行 JOIN 查詢時，資料庫會根據資料量、索引情況和查詢最佳化器的演演算法選擇最合適的連線方法。下面是 JOIN 查詢中常見的連線方法的詳細介紹：

  1. 巢狀迴圈連線（Nested Loops Join）：

    • 巢狀迴圈連線是最基本的連線方法之一，它透過巢狀迴圈的方式將兩個表中的資料進行匹配。

    • 在執行巢狀迴圈連線時，資料庫會選擇一個表作為外部表，然後遍歷外部表的每一行，對於每一行，再遍歷內部表的每一行，查詢滿足連線條件的匹配行。

    • 巢狀迴圈連線適用於其中一個表的資料量較小，或者連線條件能夠透過索引快速定位匹配行的情況。

  2. 雜湊連線（Hash Join）：

    • 雜湊連線是一種高效的連線方法，它使用雜湊演演算法將兩個表中的資料進行分割槽，並在每個分割槽中進行匹配。

    • 在執行雜湊連線時，資料庫會選擇一個表作為構建雜湊表的表，將該表的資料按照連線條件進行雜湊分割槽，然後遍歷另一個表的資料，對於每一行，使用雜湊演演算法在雜湊表中查詢匹配的行。

    • 雜湊連線適用於兩個表的資料量較大，並且連線條件不能透過索引快速定位匹配行的情況。

  3. 合併連線（Merge Join）：

    • 合併連線是一種基於有序資料的連線方法，它要求兩個表都按照連線條件進行排序。

    • 在執行合併連線時，資料庫會對兩個表的資料進行排序，並使用兩個指標分別指向兩個表的排序結果，然後按照連線條件逐個比較兩個指標所指向的行，並獲取匹配的結果。

    • 合併連線適用於兩個表的資料已經按照連線條件進行了排序的情況，可以有效地減少資料的比較次數。

子查詢

以下是幾個常見的子查詢示例：

1. 標量子查詢的示例：
   - 獲取某個表中的最大值：
     ```sql
     SELECT MAX(column_name) FROM table_name;
     ```
   - 獲取滿足條件的單個值：
     ```sql
     SELECT column_name FROM table_name WHERE column_name = (SELECT MAX(column_name) FROM table_name);
     ```

2. 巢狀子查詢的示例：
   - 使用子查詢過濾結果：
     ```sql
     SELECT column_name FROM table_name WHERE column_name IN (SELECT column_name FROM another_table WHERE condition);
     ```
   - 使用子查詢進行連線操作：
     ```sql
     SELECT column_name FROM table_name1 INNER JOIN table_name2 ON table_name1.column_name = (SELECT column_name FROM table_name2 WHERE condition);
     ```
   - 使用子查詢進行聚合操作：
     ```sql
     SELECT column_name, (SELECT COUNT(*) FROM table_name WHERE condition) AS count FROM table_name2;
     ```

執行計劃的最佳化改進

在分析 SQL 執行計劃結果後，可以採取一些最佳化原則來改進查詢效能和最佳化執行計劃。以下是一些常見的最佳化原則：

  1. 減少全表掃描：全表掃描是指查詢沒有使用索引，而是掃描整個表的每一行。如果執行計劃中存在全表掃描，可以考慮建立適當的索引來加速查詢，或者最佳化查詢條件以減少掃描的資料量。

  2. 使用合適的索引：執行計劃中的索引使用情況可以幫助確定是否需要建立、修改或刪除索引。根據查詢的過濾條件和連線操作，選擇合適的索引型別（聚集索引、非聚集索引、覆蓋索引等），以提高查詢的效能。

  3. 最佳化連線操作：執行計劃中的連線型別可以指導最佳化連線操作。根據連線操作的型別，考慮是否需要調整連線條件、建立適當的索引、調整連線順序或使用連線提示來改進連線操作的效能。

  4. 消除不必要的排序和分組：執行計劃中的排序和分組操作可能會影響查詢的效能。如果排序和分組操作不是必需的，可以考慮最佳化查詢語句或建立相應的索引來避免不必要的排序和分組。

  5. 最佳化謂詞和過濾條件：執行計劃中的謂詞和過濾條件可以幫助確定是否需要最佳化查詢條件。根據查詢的實際情況，考慮是否需要調整謂詞的順序、使用合適的運運算元、使用合適的資料型別或建立適當的索引來最佳化謂詞和過濾條件。

  6. 最佳化查詢的統計資訊：查詢最佳化器使用統計資訊來估計查詢的成本和行數。如果執行計劃中的估計行數和實際行數相差較大，可以考慮更新統計資訊或使用查詢提示來改進查詢最佳化器的估計準確性。

  7. 避免隱式資料型別轉換：執行計劃中的資料型別轉換可能會影響查詢的效能。如果查詢中存在隱式資料型別轉換，可以考慮使用顯式資料型別轉換或修改查詢語句來避免不必要的資料型別轉換。

  8. 避免使用函式和表示式：執行計劃中的函式和表示式的使用可能會影響查詢的效能。如果查詢中使用了複雜的函式和表示式，可以考慮最佳化查詢語句或將計算邏輯移至應用程式層面，以減少資料庫的計算負載。

  9. 使用合適的查詢提示：查詢提示可以用來指導查詢最佳化器生成更優的執行計劃。根據查詢的特性和執行計劃的分析結果，使用適當的查詢提示（如索引提示、連線提示、查詢提示等）來改進查詢的效能。

需要注意的是，最佳化執行計劃是一個綜合性的工作，需要根據具體的查詢和資料庫環境進行分析和調整。最佳化原則可以作為指導，但具體的最佳化策略需要根據實際情況來確定。

sql的最佳化建議

1. 索引最佳化：
   - 檢查執行計劃中的索引使用情況，確認是否使用了合適的索引。
   - 如果存在全表掃描或索引掃描，可以考慮建立或修改索引，以提高查詢效能。
   - 注意選擇合適的索引列和索引型別，以及索引的選擇性和覆蓋度。

2. 查詢條件最佳化：
   - 檢查執行計劃中的查詢條件，確認是否使用了合適的條件。
   - 如果存在不必要的條件判斷或過濾，可以考慮最佳化查詢語句，去除不必要的條件。
   - 注意使用合適的運運算元和函式，避免在查詢條件中使用函式或表示式，以充分利用索引。

3. 連線最佳化：
   - 檢查執行計劃中的連線操作（如 JOIN），確認是否使用了合適的連線方式。
   - 如果存在大量的連線操作，可以考慮最佳化查詢語句，減少連線的數量或改變連線的順序。
   - 注意選擇合適的連線條件和連線型別，以及連線操作的順序。

4. 排序和聚合最佳化：
   - 檢查執行計劃中的排序和聚合操作，確認是否存在大量的排序或聚合操作。
   - 如果存在大量的排序或聚合操作，可以考慮最佳化查詢語句，減少排序和聚合的開銷。
   - 注意選擇合適的排序欄位和聚合函式，以及合適的索引來支援排序和聚合操作。

5. 資料量和響應時間最佳化：
   - 分析執行計劃中的資料量和響應時間，評估查詢的效能瓶頸所在。
   - 如果資料量較大或響應時間較長，可以考慮最佳化查詢語句、增加硬體資源或調整資料庫配置。

 

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