在我的博客上,以前我經(jīng)常談到SQL Serverl里的書簽查找,還有它們帶來的很多問題。在今天的文章里,我想從性能角度進(jìn)一步談下書簽查找,還有它們?nèi)绾卫湍阏麄€SQL Server性能。
書簽查找——反復(fù)循環(huán)
如果你的非聚集索引不是個覆蓋非聚集索引,SQL Server的查詢優(yōu)化器會引入書簽查找。對于從非聚集索引你返回的每一行,SQL Server需要在聚集索引里或堆表里進(jìn)行額外的查找操作。
例如當(dāng)你的的聚集索引包含3層,為了返回必要的信息,對于每一行,你需要3頁額外的讀取。因此,查詢優(yōu)化器再執(zhí)行計劃里選擇書簽查找操作,僅在有意義的時候發(fā)生——基于你查詢的選擇度。下圖展示了有書簽查找操作的執(zhí)行計劃。

通常人們不會太關(guān)注書簽查找,因為它們只執(zhí)行幾次。如果你的查詢選擇度太低,查詢優(yōu)化器會用聚集索引掃描或表掃描運算符直接掃描整個表。但只在SQL Server重用緩存的執(zhí)行計劃,這個計劃是有多次不同運行值,包含書簽查找的(基于最初提供的輸入值),因此這個情況很容易發(fā)生,書簽查找反復(fù)執(zhí)行。
為了演示這個性能問題,接下來的查詢我指定查詢優(yōu)化器使用特定的非聚集索引。查詢本身返回80000行,因為對于每個查詢執(zhí)行,SQL Server需要進(jìn)行書簽查找80000次——反復(fù)執(zhí)行。
CREATE PROCEDURE RetrieveData
AS
SELECT * FROM Table1 WITH (INDEX(idxTable1_Column2))
WHERE Column3 = 2
GO
下圖展示了查詢執(zhí)行后的實際執(zhí)行計劃。

執(zhí)行計劃看起來非??植溃ú樵儍?yōu)化器甚至啟用了并行計劃?。驗闀灢檎疫\算符這里執(zhí)行了80000次,查詢本身產(chǎn)生了超過165000個邏輯讀?。ㄟ壿嬜x個數(shù)可以從STATISTIC IO里獲?。?/p>

接下來向你展示下,當(dāng)你有很多并行用戶執(zhí)行這個糟糕查詢時,SQL Server會發(fā)生什么。我會使用ostress.exe(RML工具的一部分)來模擬100個并行用戶的查詢。
ostress.exe -Q”EXEC BookmarkLookupsPerformance.dbo.RetrieveData” -n100 -q
在我的測試系統(tǒng)上花費了近15秒來完成100個并行查詢。在此期間,CPU占用很高,因為SQL Server需要嵌套循環(huán)運算符來進(jìn)行書簽查找操作。嵌套循環(huán)操作當(dāng)然很占CPU資源。
現(xiàn)在讓我們修改索引設(shè)計,為這個查詢創(chuàng)建覆蓋非聚集索引。有了非聚集索引,查詢優(yōu)化器不需要再執(zhí)行計劃里進(jìn)行書簽查找。一個非聚集索引查找就可以返回同樣的結(jié)果:
CREATE NONCLUSTERED INDEX idxTable1_Column2 ON Table1(Column3)
INCLUDE (Column2)
WITH (DROP_EXISTING = ON)
GO
這次當(dāng)我們再次用ostress.exe執(zhí)行同個查詢,我們看到每個查詢在5秒內(nèi)完成。和我們剛才看到的15秒有很大的區(qū)別。這就是覆蓋非聚集索引的威力:在我們查詢里氣門請求的數(shù)據(jù)都可以在非聚集索引里直接找到,因此書簽查找就可以避免。
小結(jié)
在這個文章里我向你展示了不好的書簽查找會傷及性能。因此,對于重要的查詢快速完成查詢非常重要——而使用并行的書簽查找的執(zhí)行計劃并不是好的選擇。這里覆蓋非聚集索引可以幫到你。下次設(shè)計索引時可以考慮下這個方法。
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