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数据库性能优化之SQL语句优化

2012-11-21 09:49 459 查看
一、问题的提出

在应用系统开发初期,由于开发数据库数据比较少,对于查询SQL语句,复杂视图的的编写等体会不出SQL语句各种写法的性能优劣,但是如果将应用系统提交实际应用后,随着数据库中数据的增加,系统的响应速度就成为目前系统需要解决的最主要的问题之一。系统优化中一个很重要的方面就是SQL语句的优化。对于海量数据,劣质SQL语句和优质SQL语句之间的速度差别可以达到上百倍,可见对于一个系统不是简单地能实现其功能就可,而是要写出高质量的SQL语句,提高系统的可用性。

在多数情况下,Oracle使用索引来更快地遍历表,优化器主要根据定义的索引来提高性能。但是,如果在SQL语句的where子句中写的SQL代码不合理,就会造成优化器删去索引而使用全表扫描,一般就这种SQL语句就是所谓的劣质SQL语句。在编写SQL语句时我们应清楚优化器根据何种原则来删除索引,这有助于写出高性能的SQL语句。

二、SQL语句编写注意问题

下面就某些SQL语句的where子句编写中需要注意的问题作详细介绍。在这些where子句中,即使某些列存在索引,但是由于编写了劣质的SQL,系统在运行该SQL语句时也不能使用该索引,而同样使用全表扫描,这就造成了响应速度的极大降低。

1. 操作符优化

(a) IN 操作符

用IN写出来的SQL的优点是比较容易写及清晰易懂,这比较适合现代软件开发的风格。但是用IN的SQL性能总是比较低的,从Oracle执行的步骤来分析用IN的SQL与不用IN的SQL有以下区别:

ORACLE试图将其转换成多个表的连接,如果转换不成功则先执行IN里面的子查询,再查询外层的表记录,如果转换成功则直接采用多个表的连接方式查询。由此可见用IN的SQL至少多了一个转换的过程。一般的SQL都可以转换成功,但对于含有分组统计等方面的SQL就不能转换了。

推荐方案:在业务密集的SQL当中尽量不采用IN操作符,用EXISTS 方案代替。

(b) NOT IN操作符

此操作是强列不推荐使用的,因为它不能应用表的索引。

推荐方案:用NOT EXISTS 方案代替

(c) IS NULL 或IS NOT NULL操作(判断字段是否为空)

判断字段是否为空一般是不会应用索引的,因为索引是不索引空值的。不能用null作索引,任何包含null值的列都将不会被包含在索引中。即使索引有多列这样的情况下,只要这些列中有一列含有null,该列就会从索引中排除。也就是说如果某列存在空值,即使对该列建索引也不会提高性能。任何在where子句中使用is null或is not null的语句优化器是不允许使用索引的。

推荐方案:用其它相同功能的操作运算代替,如:a is not null 改为 a>0 或a>’’等。不允许字段为空,而用一个缺省值代替空值,如申请中状态字段不允许为空,缺省为申请。

(d) > 及 < 操作符(大于或小于操作符)

大于或小于操作符一般情况下是不用调整的,因为它有索引就会采用索引查找,但有的情况下可以对它进行优化,如一个表有100万记录,一个数值型字段A,30万记录的A=0,30万记录的A=1,39万记录的A=2,1万记录的A=3。那么执行A>2与A>=3的效果就有很大的区别了,因为A>2时ORACLE会先找出为2的记录索引再进行比较,而A>=3时ORACLE则直接找到=3的记录索引。

(e) LIKE操作符

LIKE操作符可以应用通配符查询,里面的通配符组合可能达到几乎是任意的查询,但是如果用得不好则会产生性能上的问题,如LIKE ‘%5400%’ 这种查询不会引用索引,而LIKE ‘X5400%’则会引用范围索引。

一个实际例子:用YW_YHJBQK表中营业编号后面的户标识号可来查询营业编号 YY_BH LIKE ‘%5400%’ 这个条件会产生全表扫描,如果改成YY_BH LIKE ’X5400%’ OR YY_BH LIKE ’B5400%’ 则会利用YY_BH的索引进行两个范围的查询,性能肯定大大提高。

带通配符(%)的like语句:

同样以上面的例子来看这种情况。目前的需求是这样的,要求在职工表中查询名字中包含cliton的人。可以采用如下的查询SQL语句:

select * from employee where last_name like '%cliton%';

这里由于通配符(%)在搜寻词首出现,所以Oracle系统不使用last_name的索引。在很多情况下可能无法避免这种情况,但是一定要心中有底,通配符如此使用会降低查询速度。然而当通配符出现在字符串其他位置时,优化器就能利用索引。在下面的查询中索引得到了使用:

select * from employee where last_name like 'c%';

(f) UNION操作符

UNION在进行表链接后会筛选掉重复的记录,所以在表链接后会对所产生的结果集进行排序运算,删除重复的记录再返回结果。实际大部分应用中是不会产生重复的记录,最常见的是过程表与历史表UNION。如:

select * from gc_dfys

union

select * from ls_jg_dfys

这个SQL在运行时先取出两个表的结果,再用排序空间进行排序删除重复的记录,最后返回结果集,如果表数据量大的话可能会导致用磁盘进行排序。

推荐方案:采用UNION ALL操作符替代UNION,因为UNION ALL操作只是简单的将两个结果合并后就返回。

select * from gc_dfys

union all

select * from ls_jg_dfys

(g) 联接列

对于有联接的列,即使最后的联接值为一个静态值,优化器是不会使用索引的。我们一起来看一个例子,假定有一个职工表(employee),对于一个职工的姓和名分成两列存放(FIRST_NAME和LAST_NAME),现在要查询一个叫比尔.克林顿(Bill Cliton)的职工。

下面是一个采用联接查询的SQL语句:

select * from employss where first_name||''||last_name ='Beill Cliton';

上面这条语句完全可以查询出是否有Bill Cliton这个员工,但是这里需要注意,系统优化器对基于last_name创建的索引没有使用。当采用下面这种SQL语句的编写,Oracle系统就可以采用基于last_name创建的索引。

*** where first_name ='Beill' and last_name ='Cliton';

(h) Order by语句

ORDER BY语句决定了Oracle如何将返回的查询结果排序。Order by语句对要排序的列没有什么特别的限制,也可以将函数加入列中(象联接或者附加等)。任何在Order by语句的非索引项或者有计算表达式都将降低查询速度。

仔细检查order by语句以找出非索引项或者表达式,它们会降低性能。解决这个问题的办法就是重写order by语句以使用索引,也可以为所使用的列建立另外一个索引,同时应绝对避免在order by子句中使用表达式。

(i) NOT

我们在查询时经常在where子句使用一些逻辑表达式,如大于、小于、等于以及不等于等等,也可以使用and(与)、or(或)以及not(非)。NOT可用来对任何逻辑运算符号取反。下面是一个NOT子句的例子:

... where not (status ='VALID')

如果要使用NOT,则应在取反的短语前面加上括号,并在短语前面加上NOT运算符。NOT运算符包含在另外一个逻辑运算符中,这就是不等于(<>)运算符。换句话说,即使不在查询where子句中显式地加入NOT词,NOT仍在运算符中,见下例:

... where status <>'INVALID';

对这个查询,可以改写为不使用NOT:

select * from employee where salary<3000 or salary>3000;

虽然这两种查询的结果一样,但是第二种查询方案会比第一种查询方案更快些。第二种查询允许Oracle对salary列使用索引,而第一种查询则不能使用索引。

2. SQL书写的影响

(a) 同一功能同一性能不同写法SQL的影响。

如一个SQL在A程序员写的为 Select * from zl_yhjbqk

B程序员写的为 Select * from dlyx.zl_yhjbqk(带表所有者的前缀)

C程序员写的为 Select * from DLYX.ZLYHJBQK(大写表名)

D程序员写的为 Select * from DLYX.ZLYHJBQK(中间多了空格)

以上四个SQL在ORACLE分析整理之后产生的结果及执行的时间是一样的,但是从ORACLE共享内存SGA的原理,可以得出ORACLE对每个SQL 都会对其进行一次分析,并且占用共享内存,如果将SQL的字符串及格式写得完全相同,则ORACLE只会分析一次,共享内存也只会留下一次的分析结果,这不仅可以减少分析SQL的时间,而且可以减少共享内存重复的信息,ORACLE也可以准确统计SQL的执行频率。

(b) WHERE后面的条件顺序影响

WHERE子句后面的条件顺序对大数据量表的查询会产生直接的影响。如:

Select * from zl_yhjbqk where dy_dj = '1KV以下' and xh_bz=1

Select * from zl_yhjbqk where xh_bz=1 and dy_dj = '1KV以下'

以上两个SQL中dy_dj(电压等级)及xh_bz(销户标志)两个字段都没进行索引,所以执行的时候都是全表扫描,第一条SQL的dy_dj = '1KV以下'条件在记录集内比率为99%,而xh_bz=1的比率只为0.5%,在进行第一条SQL的时候99%条记录都进行dy_dj及xh_bz的比较,而在进行第二条SQL的时候0.5%条记录都进行dy_dj及xh_bz的比较,以此可以得出第二条SQL的CPU占用率明显比第一条低。

(c) 查询表顺序的影响

在FROM后面的表中的列表顺序会对SQL执行性能影响,在没有索引及ORACLE没有对表进行统计分析的情况下,ORACLE会按表出现的顺序进行链接,由此可见表的顺序不对时会产生十分耗服物器资源的数据交叉。(注:如果对表进行了统计分析,ORACLE会自动先进小表的链接,再进行大表的链接)

3. SQL语句索引的利用

(a) 对条件字段的一些优化

采用函数处理的字段不能利用索引,如:

substr(hbs_bh,1,4)=’5400’,优化处理:hbs_bh like ‘5400%’

trunc(sk_rq)=trunc(sysdate), 优化处理:sk_rq>=trunc(sysdate) and sk_rq<trunc(sysdate+1)

进行了显式或隐式的运算的字段不能进行索引,如:ss_df+20>50,优化处理:ss_df>30

‘X’ || hbs_bh>’X5400021452’,优化处理:hbs_bh>’5400021542’

sk_rq+5=sysdate,优化处理:sk_rq=sysdate-5

hbs_bh=5401002554,优化处理:hbs_bh=’ 5401002554’,注:此条件对hbs_bh 进行隐式的to_number转换,因为hbs_bh字段是字符型。

条件内包括了多个本表的字段运算时不能进行索引,如:

ys_df>cx_df,无法进行优化

qc_bh || kh_bh=’5400250000’,优化处理:qc_bh=’5400’ and kh_bh=’250000’

4. 更多方面SQL优化资料分享

(1) 选择最有效率的表名顺序(只在基于规则的优化器中有效):

ORACLE 的解析器按照从右到左的顺序处理FROM子句中的表名,FROM子句中写在最后的表(基础表 driving table)将被最先处理,在FROM子句中包含多个表的情况下,你必须选择记录条数最少的表作为基础表。如果有3个以上的表连接查询, 那就需要选择交叉表(intersection table)作为基础表, 交叉表是指那个被其他表所引用的表.

(2) WHERE子句中的连接顺序:

ORACLE采用自下而上的顺序解析WHERE子句,根据这个原理,表之间的连接必须写在其他WHERE条件之前, 那些可以过滤掉最大数量记录的条件必须写在WHERE子句的末尾.

(3) SELECT子句中避免使用 ‘ * ‘:

ORACLE在解析的过程中, 会将'*' 依次转换成所有的列名, 这个工作是通过查询数据字典完成的, 这意味着将耗费更多的时间。

(4) 减少访问数据库的次数:

ORACLE在内部执行了许多工作: 解析SQL语句, 估算索引的利用率, 绑定变量 , 读数据块等。

(5) 在SQL*Plus , SQL*Forms和Pro*C中重新设置ARRAYSIZE参数, 可以增加每次数据库访问的检索数据量 ,建议值为200。

(6) 使用DECODE函数来减少处理时间:

使用DECODE函数可以避免重复扫描相同记录或重复连接相同的表.

(7) 整合简单,无关联的数据库访问:

如果你有几个简单的数据库查询语句,你可以把它们整合到一个查询中(即使它们之间没有关系) 。

(8) 删除重复记录:

最高效的删除重复记录方法 ( 因为使用了ROWID)例子:

DELETE FROM EMP E WHERE E.ROWID > (SELECT MIN(X.ROWID) FROM EMP X WHERE X.EMP_NO = E.EMP_NO)。

(9) 用TRUNCATE替代DELETE:

当删除表中的记录时,在通常情况下, 回滚段(rollback segments ) 用来存放可以被恢复的信息. 如果你没有COMMIT事务,ORACLE会将数据恢复到删除之前的状态(准确地说是恢复到执行删除命令之前的状况) 而当运用TRUNCATE时, 回滚段不再存放任何可被恢复的信息.当命令运行后,数据不能被恢复.因此很少的资源被调用,执行时间也会很短. (译者按: TRUNCATE只在删除全表适用,TRUNCATE是DDL不是DML) 。

(10) 尽量多使用COMMIT:

只要有可能,在程序中尽量多使用COMMIT, 这样程序的性能得到提高,需求也会因为COMMIT所释放的资源而减少,COMMIT所释放的资源:

a. 回滚段上用于恢复数据的信息.

b. 被程序语句获得的锁

c. redo log buffer 中的空间

d. ORACLE为管理上述3种资源中的内部花费

(11) 用Where子句替换HAVING子句:

避免使用HAVING子句, HAVING 只会在检索出所有记录之后才对结果集进行过滤. 这个处理需要排序,总计等操作. 如果能通过WHERE子句限制记录的数目,那就能减少这方面的开销. (非oracle中)on、where、having这三个都可以加条件的子句中,on是最先执行,where次之,having最后,因为on是先把不符合条件的记录过滤后才进行统计,它就可以减少中间运算要处理的数据,按理说应该速度是最快的,where也应该比having快点的,因为它过滤数据后才进行sum,在两个表联接时才用on的,所以在一个表的时候,就剩下where跟having比较了。在这单表查询统计的情况下,如果要过滤的条件没有涉及到要计算字段,那它们的结果是一样的,只是where可以使用rushmore技术,而having就不能,在速度上后者要慢如果要涉及到计算的字
段,就表示在没计算之前,这个字段的值是不确定的,根据上篇写的工作流程,where的作用时间是在计算之前就完成的,而having就是在计算后才起作 用的,所以在这种情况下,两者的结果会不同。在多表联接查询时,on比where更早起作用。系统首先根据各个表之间的联接条件,把多个表合成一个临时表 后,再由where进行过滤,然后再计算,计算完后再由having进行过滤。由此可见,要想过滤条件起到正确的作用,首先要明白这个条件应该在什么时候起作用,然后再决定放在那里。

(12) 减少对表的查询:

在含有子查询的SQL语句中,要特别注意减少对表的查询.例子:

SELECT TAB_NAME FROM TABLES WHERE (TAB_NAME,DB_VER) = ( SELECT TAB_NAME,DB_VER FROM TAB_COLUMNS WHERE VERSION = 604)

(13) 通过内部函数提高SQL效率:

复杂的SQL往往牺牲了执行效率. 能够掌握上面的运用函数解决问题的方法在实际工作中是非常有意义的。

(14) 使用表的别名(Alias):

当在SQL语句中连接多个表时, 请使用表的别名并把别名前缀于每个Column上.这样一来,就可以减少解析的时间并减少那些由Column歧义引起的语法错误。

(15) 用EXISTS替代IN、用NOT EXISTS替代NOT IN:

在许多基于基础表的查询中,为了满足一个条件,往往需要对另一个表进行联接.在这种情况下, 使用EXISTS(或NOT EXISTS)通常将提高查询的效率. 在子查询中,NOT IN子句将执行一个内部的排序和合并. 无论在哪种情况下,NOT IN都是最低效的 (因为它对子查询中的表执行了一个全表遍历). 为了避免使用NOT IN ,我们可以把它改写成外连接(Outer Joins)或NOT EXISTS。

例子:

(高效)SELECT * FROM EMP (基础表) WHERE EMPNO > 0 AND EXISTS (SELECT ‘X' FROM DEPT WHERE DEPT.DEPTNO = EMP.DEPTNO AND LOC = ‘MELB')

(低效)SELECT * FROM EMP (基础表) WHERE EMPNO > 0 AND DEPTNO IN(SELECT DEPTNO FROM DEPT WHERE LOC = ‘MELB')

(16) 识别'低效执行'的SQL语句:

虽然目前各种关于SQL优化的图形化工具层出不穷,但是写出自己的SQL工具来解决问题始终是一个最好的方法:

SELECT EXECUTIONS , DISK_READS, BUFFER_GETS,

ROUND((BUFFER_GETS-DISK_READS)/BUFFER_GETS,2) Hit_radio,

ROUND(DISK_READS/EXECUTIONS,2) Reads_per_run,

SQL_TEXT

FROM V$SQLAREA

WHERE EXECUTIONS>0

AND BUFFER_GETS > 0

AND (BUFFER_GETS-DISK_READS)/BUFFER_GETS < 0.8

ORDER BY 4 DESC;

(17) 用索引提高效率:

索引是表的一个概念部分,用来提高检索数据的效率,ORACLE使用了一个复杂的自平衡B-tree结构. 通常,通过索引查询数据比全表扫描要快. 当ORACLE找出执行查询和Update语句的最佳路径时, ORACLE优化器将使用索引. 同样在联结多个表时使用索引也可以提高效率. 另一个使用索引的好处是,它提供了主键(primary key)的唯一性验证.。那些LONG或LONG RAW数据类型, 你可以索引几乎所有的列. 通常, 在大型表中使用索引特别有效. 当然,你也会发现, 在扫描小表时,使用索引同样能提高效率.
虽然使用索引能得到查询效率的提高,但是我们也必须注意到它的代价. 索引需要空间来存储,也需要定期维护, 每当有记录在表中增减或索引列被修改时, 索引本身也会被修改. 这意味着每条记录的INSERT , DELETE , UPDATE将为此多付出4 , 5 次的磁盘I/O . 因为索引需要额外的存储空间和处理,那些不必要的索引反而会使查询反应时间变慢.。定期的重构索引是有必要的:

ALTER INDEX <INDEXNAME> REBUILD <TABLESPACENAME>

(18) 用EXISTS替换DISTINCT:

当提交一个包含一对多表信息(比如部门表和雇员表)的查询时,避免在SELECT子句中使用DISTINCT. 一般可以考虑用EXIST替换, EXISTS 使查询更为迅速,因为RDBMS核心模块将在子查询的条件一旦满足后,立刻返回结果. 例子:

(低效):

SELECT DISTINCT DEPT_NO,DEPT_NAME FROM DEPT D , EMP E WHERE D.DEPT_NO = E.DEPT_NO

(高效):

SELECT DEPT_NO,DEPT_NAME FROM DEPT D WHERE EXISTS ( SELECT ‘X' FROM EMP E WHERE E.DEPT_NO = D.DEPT_NO);

(19) sql语句用大写的;因为oracle总是先解析sql语句,把小写的字母转换成大写的再执行。

(20) 在java代码中尽量少用连接符“+”连接字符串!

(21) 避免在索引列上使用NOT,通常我们要避免在索引列上使用NOT, NOT会产生在和在索引列上使用函数相同的影响. 当ORACLE”遇到”NOT,他就会停止使用索引转而执行全表扫描。

(22) 避免在索引列上使用计算

WHERE子句中,如果索引列是函数的一部分.优化器将不使用索引而使用全表扫描.举例:

低效:

SELECT … FROM DEPT WHERE SAL * 12 > 25000;

高效:

SELECT … FROM DEPT WHERE SAL > 25000/12;

(23) 用>=替代>

高效:

SELECT * FROM EMP WHERE DEPTNO >=4

低效:

SELECT * FROM EMP WHERE DEPTNO >3

两者的区别在于, 前者DBMS将直接跳到第一个DEPT等于4的记录而后者将首先定位到DEPTNO=3的记录并且向前扫描到第一个DEPT大于3的记录。

(24) 用UNION替换OR (适用于索引列)

通常情况下, 用UNION替换WHERE子句中的OR将会起到较好的效果. 对索引列使用OR将造成全表扫描. 注意, 以上规则只针对多个索引列有效. 如果有column没有被索引, 查询效率可能会因为你没有选择OR而降低. 在下面的例子中, LOC_ID 和REGION上都建有索引.

高效:

SELECT LOC_ID , LOC_DESC , REGION

FROM LOCATION

WHERE LOC_ID = 10

UNION

SELECT LOC_ID , LOC_DESC , REGION

FROM LOCATION

WHERE REGION = “MELBOURNE”

低效:

SELECT LOC_ID , LOC_DESC , REGION

FROM LOCATION

WHERE LOC_ID = 10 OR REGION = “MELBOURNE”

如果你坚持要用OR, 那就需要返回记录最少的索引列写在最前面.

(25) 用IN来替换OR

这是一条简单易记的规则,但是实际的执行效果还须检验,在ORACLE8i下,两者的执行路径似乎是相同的.

低效:

SELECT…. FROM LOCATION WHERE LOC_ID = 10 OR LOC_ID = 20 OR LOC_ID = 30

高效

SELECT… FROM LOCATION WHERE LOC_IN IN (10,20,30);

(26) 避免在索引列上使用IS NULL和IS NOT NULL

避免在索引中使用任何可以为空的列,ORACLE将无法使用该索引.对于单列索引,如果列包含空值,索引中将不存在此记录. 对于复合索引,如果每个列都为空,索引中同样不存在此记录. 如果至少有一个列不为空,则记录存在于索引中.举例: 如果唯一性索引建立在表的A列和B列上, 并且表中存在一条记录的A,B值为(123,null) , ORACLE将不接受下一条具有相同A,B值(123,null)的记录(插入). 然而如果所有的索引列都为空,ORACLE将认为整个键值为空而空不等于空. 因此你可以插入1000 条具有相同键值的记录,当然它们都是空!
因为空值不存在于索引列中,所以WHERE子句中对索引列进行空值比较将使ORACLE停用该索引.

低效: (索引失效)

SELECT … FROM DEPARTMENT WHERE DEPT_CODE IS NOT NULL;

高效: (索引有效)

SELECT … FROM DEPARTMENT WHERE DEPT_CODE >=0;

(27) 总是使用索引的第一个列:

如果索引是建立在多个列上, 只有在它的第一个列(leading column)被where子句引用时,优化器才会选择使用该索引. 这也是一条简单而重要的规则,当仅引用索引的第二个列时,优化器使用了全表扫描而忽略了索引。

(28) 用UNION-ALL 替换UNION ( 如果有可能的话):

当SQL 语句需要UNION两个查询结果集合时,这两个结果集合会以UNION-ALL的方式被合并, 然后在输出最终结果前进行排序. 如果用UNION ALL替代UNION, 这样排序就不是必要了. 效率就会因此得到提高. 需要注意的是,UNION ALL 将重复输出两个结果集合中相同记录. 因此各位还是要从业务需求分析使用UNION ALL的可行性. UNION 将对结果集合排序,这个操作会使用到SORT_AREA_SIZE这块内存. 对于这块内存的优化也是相当重要的. 下面的SQL可以用来查询排序的消耗量

低效:

SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT

FROM DEBIT_TRANSACTIONS

WHERE TRAN_DATE = '31-DEC-95'

UNION

SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT

FROM DEBIT_TRANSACTIONS

WHERE TRAN_DATE = '31-DEC-95'

高效:

SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT

FROM DEBIT_TRANSACTIONS

WHERE TRAN_DATE = '31-DEC-95'

UNION ALL

SELECT ACCT_NUM, BALANCE_AMT

FROM DEBIT_TRANSACTIONS

WHERE TRAN_DATE = '31-DEC-95'

(29) 用WHERE替代ORDER BY:

ORDER BY 子句只在两种严格的条件下使用索引.

ORDER BY中所有的列必须包含在相同的索引中并保持在索引中的排列顺序.

ORDER BY中所有的列必须定义为非空.

WHERE子句使用的索引和ORDER BY子句中所使用的索引不能并列.

例如:

表DEPT包含以下列:

DEPT_CODE PK NOT NULL

DEPT_DESC NOT NULL

DEPT_TYPE NULL

低效: (索引不被使用)

SELECT DEPT_CODE FROM DEPT ORDER BY DEPT_TYPE

高效: (使用索引)

SELECT DEPT_CODE FROM DEPT WHERE DEPT_TYPE > 0

(30) 避免改变索引列的类型:

当比较不同数据类型的数据时, ORACLE自动对列进行简单的类型转换.

假设 EMPNO是一个数值类型的索引列.

SELECT … FROM EMP WHERE EMPNO = ‘123'

实际上,经过ORACLE类型转换, 语句转化为:

SELECT … FROM EMP WHERE EMPNO = TO_NUMBER(‘123')

幸运的是,类型转换没有发生在索引列上,索引的用途没有被改变.

现在,假设EMP_TYPE是一个字符类型的索引列.

SELECT … FROM EMP WHERE EMP_TYPE = 123

这个语句被ORACLE转换为:

SELECT … FROM EMP WHERE TO_NUMBER(EMP_TYPE)=123

因为内部发生的类型转换, 这个索引将不会被用到! 为了避免ORACLE对你的SQL进行隐式的类型转换, 最好把类型转换用显式表现出来. 注意当字符和数值比较时, ORACLE会优先转换数值类型到字符类型。

分析select emp_name form employee where salary > 3000 在此语句中若salary是Float类型的,则优化器对其进行优化为Convert(float,3000),因为3000是个整数,我们应在编程时使用3000.0而不要等运行时让DBMS进行转化。同样字符和整型数据的转换。

(31) 需要当心的WHERE子句:

某些SELECT 语句中的WHERE子句不使用索引. 这里有一些例子.

在下面的例子里, (1)‘!=' 将不使用索引. 记住, 索引只能告诉你什么存在于表中, 而不能告诉你什么不存在于表中. (2) ‘ ¦ ¦'是字符连接函数. 就象其他函数那样, 停用了索引. (3) ‘+'是数学函数. 就象其他数学函数那样, 停用了索引. (4)相同的索引列不能互相比较,这将会启用全表扫描.

(32) a. 如果检索数据量超过30%的表中记录数.使用索引将没有显著的效率提高. b. 在特定情况下, 使用索引也许会比全表扫描慢, 但这是同一个数量级上的区别. 而通常情况下,使用索引比全表扫描要块几倍乃至几千倍!

(33) 避免使用耗费资源的操作:

带有DISTINCT,UNION,MINUS,INTERSECT,ORDER BY的SQL语句会启动SQL引擎执行耗费资源的排序(SORT)功能. DISTINCT需要一次排序操作, 而其他的至少需要执行两次排序. 通常, 带有UNION, MINUS , INTERSECT的SQL语句都可以用其他方式重写. 如果你的数据库的SORT_AREA_SIZE调配得好, 使用UNION , MINUS, INTERSECT也是可以考虑的, 毕竟它们的可读性很强。

(34) 优化GROUP BY:

提高GROUP BY 语句的效率, 可以通过将不需要的记录在GROUP BY 之前过滤掉.下面两个查询返回相同结果但第二个明显就快了许多.

低效:

SELECT JOB , AVG(SAL)

FROM EMP

GROUP by JOB

HAVING JOB = ‘PRESIDENT'

OR JOB = ‘MANAGER'

高效:

SELECT JOB , AVG(SAL)

FROM EMP

WHERE JOB = ‘PRESIDENT'

OR JOB = ‘MANAGER'

GROUP by JOB

性能不理想的系统中除了一部分是因为应用程序的负载确实超过了服务器的实际处理能力外,更多的是因为系统存在大量的SQL语句需要优化。为了获得稳定的执行性能,SQL语句越简单越好。对复杂的SQL语句,要设法对之进行简化。

常见的简化规则如下:

1)不要有超过5个以上的表连接(JOIN)

2)考虑使用临时表或表变量存放中间结果

3)少用子查询

4)视图嵌套不要过深,一般视图嵌套不要超过2个为宜

连接的表越多,其编译的时间和连接的开销也越大,性能越不好控制。最好是把连接拆开成较小的几个部分逐个顺序执行。优先执行那些能够大量减少结果的连接。拆分的好处不仅仅是减少SQL Server优化的时间,更使得SQL语句能够以你可以预测的方式和顺序执行。如果一定需要连接很多表才能得到数据,那么很可能意味着设计上的缺陷。

连接是outer join,非常不好。因为outer join意味着必须对左表或右表查询所有行。如果表很大而没有相应的where语句,那么outer join很容易导致table scan或index scan。要尽量使用inner join避免scan整个表。

优化建议:

1)使用临时表存放t1表的结果,能大大减少logical reads(或返回行数)的操作要优先执行。仔细分析语句,你会发现where中的条件全是针对表t1的,所以直接使用上面的where子句查询表t1,然后把结果存放再临时表#tt1中:

Select t1….. into #tt1 from t1 where…(和上面的where一样)

2)再把#tt1和其他表进行连接:

Select #tt1…

Left outer join …

Left outer join…

3)修改 like 程序,去掉前置百分号。like语句却因为前置百分号而无法使用索引

4)从系统设计的角度修改语句,去掉outer join。

5)考虑组合索引或覆盖索引消除clustered index scan。

上面1和2点建议立即消除了worktable,性能提高了几倍以上,效果非常明显。

1)限制结果集

要尽量减少返回的结果行,包括行数和字段列数。返回的结果越大,意味着相应的SQL语句的logical reads 就越大,对服务器的性能影响就越甚。

一个很不好的设计就是返回表的所有数据:Select * from tablename

即使表很小也会导致并发问题。更坏的情况是,如果表有上百万行的话,那后果将是灾难性的。它不但可能带来极重的磁盘IO,更有可能把数据库缓冲区中的其他缓存数据挤出,使得这些数据下次必须再从磁盘读取。必须设计良好的SQL语句,使得其有where语句或TOP语句来限制结果集大小。

2)合理的表设计

SQL Server 2005将支持表分区技术。利用表分区技术可以实现数据表的流动窗口功能。在流动窗口中可以轻易的把历史数据移出,把新的数据加入,从而使表的大小基本保持稳定。

另外,表的设计未必需要非常范式化。有一定的字段冗余可以增加SQL语句的效率,减少JOIN的数目,提高语句的执行速度。

3)OLAP和OLTP模块要分开

OLAP和OLTP类型的语句是截然不同的。前者往往需要扫描整个表做统计分析,索引对这样的语句几乎没有多少用处。索引只能够加快那些如sum,group by之类的聚合运算。因为这个原因,几乎很难对OLAP类型的SQL语句进行优化。而OLTP语句则只需要访问表的很小一部分数据,而且这些数据往往可以从内存缓存中得到。为了避免OLAP 和OLTP语句相互影响,这两类模块需要分开运行在不同服务器上。

因为OLAP语句几乎都是读取数据,没有更新和写入操作,所以一个好的经验是配置一台standby 服务器,然后OLAP只访问standby服务器。

4)使用存储过程

可以考虑使用存储过程封装那些复杂的SQL语句或商业逻辑,这样做有几个好处。

一 是存储过程的执行计划可以被缓存在内存中较长时间,减少了重新编译的时间。

二 是存储过程减少了客户端和服务器的繁复交互。

三 是如果程序发布后需要做某些改变你可以直接修改存储过程而不用修改程序,避免需要重新安装部署程序。

处理百万级以上的数据提高查询速度的方法:

1. 应尽量避免在 where 子句中使用!=或<>操作符,否则将引擎放弃使用索引而进行全表扫描。

2. 对查询进行优化,应尽量避免全表扫描,首先应考虑在 where 及 order by 涉及的列上建立索引。

3. 应尽量避免在 where 子句中对字段进行 null 值判断,否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描,如:

select id from t where num is null

可以在num上设置默认值0,确保表中num列没有null值,然后这样查询:

select id from t where num=0

4. 应尽量避免在 where 子句中使用 or 来连接条件,否则将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描,如:

select id from t where num=10 or num=20

可以这样查询:

select id from t where num=10

union all

select id from t where num=20

5. 下面的查询也将导致全表扫描:(不能前置百分号)

select id from t where name like ‘%abc%’

若要提高效率,可以考虑全文检索。

6. in 和 not in 也要慎用,否则会导致全表扫描,如:

select id from t where num in(1,2,3)

对于连续的数值,能用 between 就不要用 in 了:

select id from t where num between 1 and 3

select xx,phone FROM send a JOIN (

select '13891030091' phone union select '13992085916' ………… UNION SELECT '13619100234' ) b

on a.Phone=b.phone

--替代下面 很多数据隔开的时候

in('13891030091','13992085916','13619100234'…………)

7. 如果在 where 子句中使用参数,也会导致全表扫描。因为SQL只有在运行时才会解析局部变量,但优化程序不能将访问计划的选择推迟到运行时;它必须在编译时进行选择。然 而,如果在编译时建立访问计划,变量的值还是未知的,因而无法作为索引选择的输入项。如下面语句将进行全表扫描:

select id from t where num=@num 可以改为强制查询使用索引:

select id from t with(index(索引名)) where num=@num

8. 应尽量避免在 where 子句中对字段进行表达式操作,这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。如:

select id from t where num/2=100

应改为:

select id from t where num=100*2

9. 应尽量避免在where子句中对字段进行函数操作,这将导致引擎放弃使用索引而进行全表扫描。如:

select id from t where substring(name,1,3)=’abc’–name以abc开头的id

select id from t where datediff(day,createdate,’2005-11-30′)=’2005-11-30′生成的id

应改为:

select id from t where name like ‘abc%’

select id from t where createdate>=’2005-11-30′ and createdate<’2005-12-1′

10. 不要在 where 子句中的“=”左边进行函数、算术运算或其他表达式运算,否则系统将可能无法正确使用索引。

11. 在使用索引字段作为条件时,如果该索引是复合索引,那么必须使用到该索引中的第一个字段作为条件时才能保证系统使用该索引,否则该索引将不会被使用,并且应尽可能的让字段顺序与索引顺序相一致。

12. 不要写一些没有意义的查询,如需要生成一个空表结构:

select col1,col2 into #t from t where 1=0

这类代码不会返回任何结果集,但是会消耗系统资源的,应改成这样:

create table #t(…)

13. 很多时候用 exists 代替 in 是一个好的选择:

select num from a where num in(select num from b)

用下面的语句替换:

select num from a where exists(select 1 from b where num=a.num)

14. 并不是所有索引对查询都有效,SQL是根据表中数据来进行查询优化的,当索引列有大量数据重复时,SQL查询可能不会去利用索引,如一表中有字段 sex,male、female几乎各一半,那么即使在sex上建了索引也对查询效率起不了作用。

15. 索引并不是越多越好,索引固然可以提高相应的 select 的效率,但同时也降低了 insert 及 update 的效率,因为 insert 或 update 时有可能会重建索引,所以怎样建索引需要慎重考虑,视具体情况而定。一个表的索引数最好不要超过6个,若太多则应考虑一些不常使用到的列上建的索引是否有必要。

16. 应尽可能的避免更新 clustered 索引数据列,因为 clustered 索引数据列的顺序就是表记录的物理存储顺序,一旦该列值改变将导致整个表记录的顺序的调整,会耗费相当大的资源。若应用系统需要频繁更新 clustered 索引数据列,那么需要考虑是否应将该索引建为 clustered 索引。

17. 尽量使用数字型字段,若只含数值信息的字段尽量不要设计为字符型,这会降低查询和连接的性能,并会增加存储开销。这是因为引擎在处理查询和连接时会逐个比较字符串中每一个字符,而对于数字型而言只需要比较一次就够了。

18. 尽可能的使用 varchar/nvarchar 代替 char/nchar ,因为首先变长字段存储空间小,可以节省存储空间,其次对于查询来说,在一个相对较小的字段内搜索效率显然要高些。

19. 任何地方都不要使用 select * from t ,用具体的字段列表代替“*”,不要返回用不到的任何字段。

20. 尽量使用表变量来代替临时表。如果表变量包含大量数据,请注意索引非常有限(只有主键索引)。

21. 避免频繁创建和删除临时表,以减少系统表资源的消耗。

22. 临时表并不是不可使用,适当地使用它们可以使某些例程更有效,例如,当需要重复引用大型表或常用表中的某个数据集时。但是,对于一次性事件,最好使 用导出表。

23. 在新建临时表时,如果一次性插入数据量很大,那么可以使用 select into 代替 create table,避免造成大量 log ,以提高速度;如果数据量不大,为了缓和系统表的资源,应先create table,然后insert。

24. 如果使用到了临时表,在存储过程的最后务必将所有的临时表显式删除,先 truncate table ,然后 drop table ,这样可以避免系统表的较长时间锁定。

25. 尽量避免使用游标,因为游标的效率较差,如果游标操作的数据超过1万行,那么就应该考虑改写。

26. 使用基于游标的方法或临时表方法之前,应先寻找基于集的解决方案来解决问题,基于集的方法通常更有效。

27. 与临时表一样,游标并不是不可使用。对小型数据集使用 FAST_FORWARD 游标通常要优于其他逐行处理方法,尤其是在必须引用几个表才能获得所需的数据时。在结果集中包括“合计”的例程通常要比使用游标执行的速度快。如果开发时 间允许,基于游标的方法和基于集的方法都可以尝试一下,看哪一种方法的效果更好。

28. 在所有的存储过程和触发器的开始处设置 SET NOCOUNT ON ,在结束时设置 SET NOCOUNT OFF 。无需在执行存储过程和触发器的每个语句后向客户端发送 DONE_IN_PROC 消息。

29. 尽量避免向客户端返回大数据量,若数据量过大,应该考虑相应需求是否合理。

30. 尽量避免大事务操作,提高系统并发能力。

查询速度慢的原因:

1、没有索引或者没有用到索引(这是查询慢最常见的问题,是程序设计的缺陷)

2、I/O吞吐量小,形成了瓶颈效应。

3、没有创建计算列导致查询不优化。

4、内存不足

5、网络速度慢

6、查询出的数据量过大(可以采用多次查询,其他的方法降低数据量)

7、锁或者死锁(这也是查询慢最常见的问题,是程序设计的缺陷)

8、sp_lock,sp_who,活动的用户查看,原因是读写竞争资源。

9、返回了不必要的行和列

10、查询语句不好,没有优化

通过如下方法来优化查询:

1、把数据、日志、索引放到不同的I/O设备上,增加读取速度,以前可以将Tempdb应放在RAID0上,SQL2000不在支持。数据量(尺寸)越大,提高I/O越重要.

2、纵向、横向分割表,减少表的尺寸(sp_spaceuse)

3、升级硬件

4、根据查询条件,建立索引,优化索引、优化访问方式,限制结果集的数据量。注意填充因子要适当(最好是使用默认值0)。索引应该尽量小,使用字节数小的列建索引好(参照索引的创建),不要对有限的几个值的字段建单一索引如性别字段

5、提高网速;

6、扩大服务器的内存,Windows 2000和SQL server 2000能支持4-8G的内存。配置虚拟内存:虚拟内存大小应基于计算机上并发运行的服务进行配置。运行 Microsoft SQL Server? 2000 时,可考虑将虚拟内存大小设置为计算机中安装的物理内存的 1.5 倍。如果另外安装了全文检索功能,并打算运行 Microsoft 搜索服务以便执行全文索引和查询,可考虑:将虚拟内存大小配置为至少是计算机中安装的物理内存的 3 倍。将
SQL Server max server memory 服务器配置选项配置为物理内存的 1.5 倍(虚拟内存大小设置的一半)。

7、增加服务器CPU个数;但是必须明白并行处理串行处理更需要资源例如内存。使用并行还是串行程是MsSQL自动评估选择的。单个任务分解成多个任务,就可以在处理器上运行。例如耽搁查询的排序、连接、扫描和GROUP BY字句同时执行,SQL SERVER根据系统的负载情况决定最优的并行等级,复杂的需要消耗大量的CPU的查询最适合并行处理。但是更新操作UPDATE,INSERT, DELETE还不能并行处理。

8、如果是使用like进行查询的话,简单的使用index是不行的,但是全文索引,耗空间。 like 'a%' 使用索引 like '%a' 不使用索引用 like '%a%' 查询时,查询耗时和字段值总长度成正比,所以不能用CHAR类型,而是VARCHAR。对于字段的值很长的建全文索引。

9、DB Server 和APPLication Server 分离;OLTP和OLAP分离

10、分布式分区视图可用于实现数据库服务器联合体。联合体是一组分开管理的服务器,但它们相互协作分担系统的处理负荷。这种通过分区数据形成数据库服务器联合体的机制能够扩大一组服务器,以支持大型的多层 Web 站点的处理需要。有关更多信息,参见设计联合数据库服务器。(参照SQL帮助文件'分区视图')

a、在实现分区视图之前,必须先水平分区表

b、在创建成员表后,在每个成员服务器上定义一个分布式分区视图,并且每个视图具有相同的名称。这样,引用分布式分区视图名的查询可以在任何一个成员服务器上运行。系统操作如同每个成员服务器上都有一个原始表的复本一样,但其实每个服务器上只有一个成员表和一个分布式分区视图。数据的位置对应用程序是透明的。

11、重建索引 DBCC REINDEX ,DBCC INDEXDEFRAG,收缩数据和日志 DBCC SHRINKDB,DBCC SHRINKFILE. 设置自动收缩日志.对于大的数据库不要设置数据库自动增长,它会降低服务器的性能。 在T-sql的写法上有很大的讲究,下面列出常见的要点:首先,DBMS处理查询计划的过程是这样的:

1、 查询语句的词法、语法检查

2、 将语句提交给DBMS的查询优化器

3、 优化器做代数优化和存取路径的优化

4、 由预编译模块生成查询规划

5、 然后在合适的时间提交给系统处理执行

6、 最后将执行结果返回给用户其次,看一下SQL SERVER的数据存放的结构:一个页面的大小为8K(8060)字节,8个页面为一个盘区,按照B树存放。

12、Commit和rollback的区别 Rollback:回滚所有的事物。 Commit:提交当前的事物. 没有必要在动态SQL里写事物,如果要写请写在外面如: begin tran exec(@s) commit trans 或者将动态SQL 写成函数或者存储过程。

13、在查询Select语句中用Where字句限制返回的行数,避免表扫描,如果返回不必要的数据,浪费了服务器的I/O资源,加重了网络的负担降低性能。如果表很大,在表扫描的期间将表锁住,禁止其他的联接访问表,后果严重。

14、SQL的注释申明对执行没有任何影响

15、尽可能不使用游标,它占用大量的资源。如果需要row-by-row地执行,尽量采用非光标技术,如:在客户端循环,用临时表,Table变量,用子查询,用Case语句等等。游标可以按照它所支持的提取选项进行分类: 只进 必须按照从第一行到最后一行的顺序提取行。FETCH NEXT 是唯一允许的提取操作,也是默认方式。可滚动性 可以在游标中任何地方随机提取任意行。游标的技术在SQL2000下变得功能很强大,他的目的是支持循环。

16、用Profiler来跟踪查询,得到查询所需的时间,找出SQL的问题所在;用索引优化器优化索引

17、注意UNion和UNion all 的区别。UNION all好

18、注意使用DISTINCT,在没有必要时不要用,它同UNION一样会使查询变慢。重复的记录在查询里是没有问题的

19、查询时不要返回不需要的行、列

20、用sp_configure 'query governor cost limit'或者SET QUERY_GOVERNOR_COST_LIMIT来限制查询消耗的资源。当评估查询消耗的资源超出限制时,服务器自动取消查询,在查询之前就扼杀掉。 SET LOCKTIME设置锁的时间

21、用select top 100 / 10 Percent 来限制用户返回的行数或者SET ROWCOUNT来限制操作的行

22、在SQL2000以前,一般不要用如下的字句 “IS NULL", " <> ", "!=", "!> ", "! <", "NOT", "NOT EXISTS", "NOT IN", "NOT LIKE", and "LIKE '%500'",因为他们不走索引全是表扫描。

也不要在WHere字句中的列名加函数,如Convert,substring等,如果必须用函数的时候,创建计算列再创建索引来替代.还可以变通写法:WHERE SUBSTRING(firstname,1,1) = 'm'改为WHERE firstname like 'm%'(索引扫描),一定要将函数和列名分开。并且索引不能建得太多和太大。

NOT IN会多次扫描表,使用EXISTS、NOT EXISTS ,IN , LEFT OUTER JOIN 来替代,特别是左连接,而Exists比IN更快,最慢的是NOT操作.如果列的值含有空,以前它的索引不起作用,现在2000的优化器能够处理了。相同的是IS NULL,“NOT", "NOT EXISTS", "NOT IN"能优化她,而” <> ”等还是不能优化,用不到索引。

23、使用Query Analyzer,查看SQL语句的查询计划和评估分析是否是优化的SQL。一般的20%的代码占据了80%的资源,我们优化的重点是这些慢的地方。

24、如果使用了IN或者OR等时发现查询没有走索引,使用显示申明指定索引: SELECT * FROM PersonMember (INDEX = IX_Title) WHERE processid IN (‘男’,‘女’)

25、将需要查询的结果预先计算好放在表中,查询的时候再SELECT。这在SQL7.0以前是最重要的手段。例如医院的住院费计算。

26、MIN() 和 MAX()能使用到合适的索引

27、数据库有一个原则是代码离数据越近越好,所以优先选择Default,依次为Rules,Triggers, Constraint(约束如外健主健CheckUNIQUE……,数据类型的最大长度等等都是约束),Procedure.这样不仅维护工作小,编写程序质量高,并且执行的速度快。

28、如果要插入大的二进制值到Image列,使用存储过程,千万不要用内嵌INsert来插入(不知JAVA是否)。因为这样应用程序首先将二进制值转换成字符串(尺寸是它的两倍),服务器受到字符后又将他转换成二进制值.存储过程就没有这些动作: 方法:Create procedure p_insert as insert into table(Fimage) values (@image), 在前台调用这个存储过程传入二进制参数,这样处理速度明显改善。

29、Between在某些时候比IN速度更快,Between能够更快地根据索引找到范围。用查询优化器可见到差别。 select * from chineseresume where title in ('男','女') Select * from chineseresume where between '男' and '女' 是一样的。由于in会在比较多次,所以有时会慢些。

30、在必要是对全局或者局部临时表创建索引,有时能够提高速度,但不是一定会这样,因为索引也耗费大量的资源。他的创建同是实际表一样。

31、不要建没有作用的事物例如产生报表时,浪费资源。只有在必要使用事物时使用它。

32、用OR的字句可以分解成多个查询,并且通过UNION 连接多个查询。他们的速度只同是否使用索引有关,如果查询需要用到联合索引,用UNION all执行的效率更高.多个OR的字句没有用到索引,改写成UNION的形式再试图与索引匹配。一个关键的问题是否用到索引。

33、尽量少用视图,它的效率低。对视图操作比直接对表操作慢,可以用stored procedure来代替她。特别的是不要用视图嵌套,嵌套视图增加了寻找原始资料的难度。我们看视图的本质:它是存放在服务器上的被优化好了的已经产生了查询规划的SQL。对单个表检索数据时,不要使用指向多个表的视图,直接从表检索或者仅仅包含这个表的视图上读,否则增加了不必要的开销,查询受到干扰.为了加快视图的查询,MsSQL增加了视图索引的功能。

34、没有必要时不要用DISTINCT和ORDER BY,这些动作可以改在客户端执行。它们增加了额外的开销。这同UNION 和UNION ALL一样的道理。

SELECT top 20 ad.companyname,comid,position,ad.referenceid,worklocation, convert(varchar(10),ad.postDate,120) as postDate1,workyear,degreedescription FROM jobcn_query.dbo.COMPANYAD_query ad where referenceID in('JCNAD00329667','JCNAD132168','JCNAD00337748','JCNAD00338345','JCNAD00333138','JCNAD00303570',
'JCNAD00303569','JCNAD00303568','JCNAD00306698','JCNAD00231935','JCNAD00231933','JCNAD00254567', 'JCNAD00254585','JCNAD00254608','JCNAD00254607','JCNAD00258524','JCNAD00332133','JCNAD00268618', 'JCNAD00279196','JCNAD00268613') order by postdate desc

35、在IN后面值的列表中,将出现最频繁的值放在最前面,出现得最少的放在最后面,减少判断的次数

36、当用SELECT INTO时,它会锁住系统表(sysobjects,sysindexes等等),阻塞其他的连接的存取。创建临时表时用显示申明语句,而不是 select INTO. drop table t_lxh begin tran select * into t_lxh from chineseresume where name = 'XYZ' --commit 在另一个连接中SELECT * from sysobjects可以看到 SELECT
INTO 会锁住系统表,Create table 也会锁系统表(不管是临时表还是系统表)。所以千万不要在事物内使用它!!!这样的话如果是经常要用的临时表请使用实表,或者临时表变量。

37、一般在GROUP BY 个HAVING字句之前就能剔除多余的行,所以尽量不要用它们来做剔除行的工作。他们的执行顺序应该如下最优:select 的Where字句选择所有合适的行,Group By用来分组个统计行,Having字句用来剔除多余的分组。这样Group By 个Having的开销小,查询快.对于大的数据行进行分组和Having十分消耗资源。如果Group BY的目的不包括计算,只是分组,那么用Distinct更快

38、一次更新多条记录比分多次更新每次一条快,就是说批处理好

39、少用临时表,尽量用结果集和Table类性的变量来代替它,Table 类型的变量比临时表好

40、在SQL2000下,计算字段是可以索引的,需要满足的条件如下:

a、计算字段的表达是确定的

b、不能用在TEXT,Ntext,Image数据类型

c、必须配制如下选项 ANSI_NULLS = ON, ANSI_PADDINGS = ON, …….

41、尽量将数据的处理工作放在服务器上,减少网络的开销,如使用存储过程。存储过程是编译好、优化过、并且被组织到一个执行规划里、且存储在数据库中的 SQL语句,是控制流语言的集合,速度当然快。反复执行的动态SQL,可以使用临时存储过程,该过程(临时表)被放在Tempdb中。以前由于SQL SERVER对复杂的数学计算不支持,所以不得不将这个工作放在其他的层上而增加网络的开销。SQL2000支持UDFs,现在支持复杂的数学计算,函数的返回值不要太大,这样的开销很大。用户自定义函数象光标一样执行的消耗大量的资源,如果返回大的结果采用存储过程

42、不要在一句话里再三的使用相同的函数,浪费资源,将结果放在变量里再调用更快

43、SELECT COUNT(*)的效率教低,尽量变通他的写法,而EXISTS快.同时请注意区别: select count(Field of null) from Table 和 select count(Field of NOT null) from Table 的返回值是不同的。

44、当服务器的内存够多时,配制线程数量 = 最大连接数+5,这样能发挥最大的效率;否则使用 配制线程数量 <最大连接数启用SQL SERVER的线程池来解决,如果还是数量 = 最大连接数+5,严重的损害服务器的性能。

45、按照一定的次序来访问你的表。如果你先锁住表A,再锁住表B,那么在所有的存储过程中都要按照这个顺序来锁定它们。如果你(不经意的)某个存储过程中先锁定表B,再锁定表A,这可能就会导致一个死锁。如果锁定顺序没有被预先详细的设计好,死锁很难被发现

46、通过SQL Server Performance Monitor监视相应硬件的负载 Memory: Page Faults / sec计数器如果该值偶尔走高,表明当时有线程竞争内存。如果持续很高,则内存可能是瓶颈。 Process:

1、% DPC Time 指在范例间隔期间处理器用在缓延程序调用(DPC)接收和提供服务的百分比。(DPC 正在运行的为比标准间隔优先权低的间隔)。 由于 DPC 是以特权模式执行的,DPC 时间的百分比为特权时间 百分比的一部分。这些时间单独计算并且不属于间隔计算总数的一部 分。这个总数显示了作为实例时间百分比的平均忙时。

2、%Processor Time计数器 如果该参数值持续超过95%,表明瓶颈是CPU。可以考虑增加一个处理器或换一个更快的处理器。

3、% Privileged Time 指非闲置处理器时间用于特权模式的百分比。(特权模式是为操作系统组件和操纵硬件驱动程序而设计的一种处理模式。它允许直接访问硬件和所有内存。另一种模式为用户模式,它是一种为应用程序、环境分系统和整数分系统设计的一种有限处理模式。操作系统将应用程序线程转换成特权模式以访问操作系统服务)。 特权时间的 % 包括为间断和 DPC 提供服务的时间。特权时间比率高可能是由于失败设备产生的大数量的间隔而引起的。这个计数器将平均忙时作为样本时间的一部分显示。

4、% User Time表示耗费CPU的数据库操作,如排序,执行aggregate functions等。如果该值很高,可考虑增加索引,尽量使用简单的表联接,水平分割大表格等方法来降低该值。 Physical Disk: Curretn Disk Queue Length计数器该值应不超过磁盘数的1.5~2倍。要提高性能,可增加磁盘。 SQLServer:Cache Hit Ratio计数器该值越高越好。如果持续低于80%,应考虑增加内存。 注意该参数值是从SQL
Server启动后,就一直累加记数,所以运行经过一段时间后,该值将不能反映系统当前值。

47、分析select emp_name form employee where salary > 3000 在此语句中若salary是Float类型的,则优化器对其进行优化为Convert(float,3000),因为3000是个整数,我们应在编程时使用3000.0而不要等运行时让DBMS进行转化。同样字符和整型数据的转换。

很多数据库系统性能不理想是因为系统没有经过整体优化,存在大量性能低下的SQL 语句。这类SQL语句性能不好的首要原因是缺乏高效的索引。没有索引除了导致语句本身运行速度慢外,更是导致大量的磁盘读写操作,使得整个系统性能都受之影响而变差。

解决这类系统的首要办法是优化这些没有索引或索引不够好的SQL语句。

一、创建索引的关键

优化SQL语句的关键是尽可能减少语句的logical reads。这里说的logical reads是指语句执行时需要访问的单位为8K的数据页总数。logical reads 越少,其需要的内存和CPU时间也就越少,语句执行速度就越快。不言而喻,索引的最大好处是它可以极大减少SQL语句的logical reads数目,从而极大减少语句的执行时间。

创建索引的关键是索引要能够大大减少语句的logical reads。一个索引好不好,主要看它减少的logical reads多不多。

运行set statistics io命令可以得到SQL语句的logical reads信息。

set statistics io on

select au_id,au_lname ,au_fname

from pubs..authors where au_lname ='Green'

set statistics io on

如果Logical reads很大,而返回的行数很少,也即两者相差较大,那么往往意味者语句需要优化。Logical reads中包含该语句从内存数据缓冲区中访问的页数和从物理磁盘读取的页数。而physical reads表示那些没有驻留在内存缓冲区中需要从磁盘读取的数据页。Read-ahead reads是SQL Server为了提高性能而产生的预读。预读可能会多读取一些数据。

优化的时候我们主要关注Logical Reads就可以了。

注意如果physical Reads或Read-ahead reads很大,那么往往意味着语句的执行时间(duration)里面会有一部分耗费在等待物理磁盘IO上。

二、单字段索引,组合索引和覆盖索引

单字段索引是指只有一个字段的索引,而组合索引指有多个字段构成的索引。

1. 对出现在where子句中的字段加索引

set statistics profile on

set statistics io on

go

select .... from tb where ...

go

set statistics profile off

set statistics io off

set statistics profile命令将输出语句的执行计划。也许你会问,为什么不用SET SHOWPLAN_ALL呢?使用SET SHOWPLAN_ALL也是可以的。不过set statistics profile输出的是SQL 语句的运行时候真正使用的执行计划,而SET SHOWPLAN_ALL输出的是预计(Estimate)的执行计划。使用SET SHOWPLAN_ALL是后面的语句并不会真正运行。

用了Table Scan,也就是对整个表进行了全表扫描。全表扫描的性能通常是很差的,要尽量避免。

如果上面的select语句是数据库系统经常运行的关键语句, 那么应该对它创建相应的索引。创建索引的技巧之一是对经常出现在where条件中的字段创建索引,Table Scan也变成了Index Seek,性能极大提高设法避免Table scan或Index scan是优化SQL 语句使用的常用技巧。通常Index Seek需要的logical reads比前两者要少得多。

2.组合索引

如果where语句中有多个字段,那么可以考虑创建组合索引。组合索引中字段的顺序是非常重要的,越是唯一的字段越是要靠前。另外,无论是组合索引还是单个列的索引,尽量不要选择那些唯一性很低的字段。

比如说,在只有两个值0和1的字段上建立索引没有多大意义。所以如果对单字段进行索引,建议使用set statistics profile来验证索引确实被充分使用。logical reads越少的索引越好。

3.覆盖索引

覆盖索引能够使得语句不需要访问表仅仅访问索引就能够得到所有需要的数据。因为聚集索引叶子节点就是数据所以无所谓覆盖与否,所以覆盖索引主要是针对非聚集索引而言。

执行计划中除了index seek外,还有一个Bookmark Lookup关键字。Bookmark Lookup表示语句在访问索引后还需要对表进行额外的Bookmark Lookup操作才能得到数据。

也就是说为得到一行数据起码有两次IO,一次访问索引,一次访问基本表。

如果语句返回的行数很多,那么Bookmark Lookup操作的开销是很大的。覆盖索引能够避免昂贵的Bookmark Lookup操作,减少IO的次数,提高语句的性能。覆盖索引需要包含select子句和WHERE子句中出现的所有字段。Where语句中的字段在前面,select中的在后面。

logical reads,是大大减少了。Bookmark Lookup操作也消失了。所以创建覆盖索引是减少logical reads提升语句性能的非常有用的优化技巧。

实际上索引的创建原则是比较复杂的。有时候你无法在索引中包含了Where子句中所有的字段。在考虑索引是否应该包含一个字段时,应考虑该字段在语句中的作用。

比如说如果经常以某个字段作为where条件作精确匹配返回很少的行,那么就绝对值得为这个字段建立索引。

再比如说,对那些非常唯一的字段如主键和外键,经常出现在group by,order by中的字段等等都值得创建索引。

问题1,是否值得在identity字段上建立聚集索引。

答案取决于identity 字段如何在语句中使用。如果你经常根据该字段搜索返回很少的行,那么在其上建立索引是值得的。反之如果identity字段根本很少在语句中使用,那么就不应该对其建立任何索引。

问题2,一个表应该建立多少索引合适。

如果表的80%以上的语句都是读操作,那么索引可以多些。但是不要太多。特别是不要对那些更新频繁的表其建立很多的索引。很少表有超过5个以上的索引。过多的索引不但增加其占用的磁盘空间,也增加了SQL Server 维护索引的开销。

问题3:为什么SQL Server在执行计划中没有使用你认为应该使用的索引?原因是多样的。

一种原因是该语句返回的结果超过了表的20%数据,使得SQL Server 认为scan比seek更有效。另一种原因可能是表字段的statistics过期了,不能准确反映数据的分布情况。你可以使用命令UPDATE STATISTICS tablename with FULLSCAN来更新它。

只有同步的准确的statistics才能保证SQL Server 产生正确的执行计划。过时的老的statistics常会导致SQL Server生成不够优化的甚至愚蠢的执行计划。

所以如果你的表频繁更新,而你又觉得和之相关的SQL语句运行缓慢,不妨试试UPDATE STATISTIC with FULLSCAN 语句。

问题4、什么使用聚集索引,什么时候使用非聚集索引

在SQL Server 中索引有聚集索引和非聚集索引两种。它们的主要差别是前者的索引叶子就是数据本身,而后者的叶子节点包含的是指向数据的书签(即数据行号或聚集索引的key)。

对一个表而言聚集索引只能有一个,而非聚集索引可以有多个。

只是聚集索引没有Bookmark Lookup操作。

什么时候应该使用聚集索引? 什么时候使用非聚集索引? 取决于应用程序的访问模式。

我的建议是在那些关键的字段上使用聚集索引。一个表一般都需要建立一个聚集索引。

对于什么时候使用聚集索引,SQL Server 2000联机手册中有如下描述:

在创建聚集索引之前,应先了解您的数据是如何被访问的。可考虑将聚集索引用于:

包含大量非重复值的列。

使用下列运算符返回一个范围值的查询:BETWEEN、>、>=、< 和 <=。

被连续访问的列。

返回大型结果集的查询。

经常被使用联接或 GROUP BY 子句的查询访问的列;一般来说,这些是外键列。

对 ORDER BY 或 GROUP BY 子句中指定的列进行索引,可以使 SQL Server 不必对数据进行排序,因为这些行已经排序。这样可以提高查询性能。

OLTP 类型的应用程序,这些程序要求进行非常快速的单行查找(一般通过主键)。应在主键上创建聚集索引。

聚集索引不适用于:

频繁更改的列

这将导致整行移动(因为 SQL Server 必须按物理顺序保留行中的数据值)。这一点要特别注意,因为在大数据量事务处理系统中数据是易失的。

宽键

来自聚集索引的键值由所有非聚集索引作为查找键使用,因此存储在每个非聚集索引的叶条目内。

总结:

如何使一个性能缓慢的系统运行更快更高效,不但需要整体分析数据库系统,找出系统的性能瓶颈,更需要优化数据库系统发出的SQL 语句。

一旦找出关键的SQL 语句并加与优化,性能问题就会迎刃而解。





关于如何形成一个好的数据库设计

154人收藏此文章, 我要收藏发表于16天前(2012-11-05
23:42) , 已有2349次阅读 共12个评论

如果你正在负责一个基于SQL Server的项目,或者你刚刚接触SQL Server,你都有可能要面临一些数据库性能的问题,这篇文章会为你提供一些有用的指导(其中大多数也可以用于其它的DBMS)。在这里,我不打算介绍使用SQL Server的窍门,也不能提供一个包治百病的方案,我所做的是总结一些经验----关于如何形成一个好的设计。

一、了解你用的工具

不要轻视这一点,这是我在这篇文章中讲述的最关键的一条。也许你也看到有很多的SQL Server程序员没有掌握全部的T-SQL命令和SQL Server提供的那些有用的工具。

“什么?我要浪费一个月的时间来学习那些我永远也不会用到的SQL命令???”,你也许会这样说。对的,你不需要这样做。但是你应该用一个周末浏览所有的 T-SQL命令。在这里,你的任务是了解,将来,当你设计一个查询时,你会记起来:“对了,这里有一个命令可以完全实现我需要的功能”,于是,到MSDN 查看这个命令的确切语法。

二、不要使用游标

让我再重复一遍:不要使用游标。如果你想破坏整个系统的性能的话,它们倒是你最有效的首选办法。大多数的初学者都使用游标,而没有意识到它们对性能造成的影响。它们占用内存,还用它们那些不可思议的方式锁定表,另外,它们简直就像蜗牛。而最糟糕的是,它们可以使你的DBA所能做的一切性能优化等于没做。不知你是否知道每执行一次FETCH就等于执行一次SELECT命令?这意味着如果你的游标有10000条记录,它将执行10000次SELECT!如果你使用一组SELECT、UPDATE或者DELETE来完成相应的工作,那将有效率的多。

初学者一般认为使用游标是一种比较熟悉和舒适的编程方式,可很不幸,这会导致糟糕的性能。显然,SQL的总体目的是你要实现什么,而不是怎样实现。

我曾经用T-SQL重写了一个基于游标的存储过程,那个表只有100,000条记录,原来的存储过程用了40分钟才执行完毕,而新的存储过程只用了10秒钟。在这里,我想你应该可以看到一个不称职的程序员究竟在干了什么!!!

我们可以写一个小程序来取得和处理数据并且更新数据库,这样做有时会更有效。记住:对于循环,T-SQL无能为力。

我再重新提醒一下:使用游标没有好处。除了DBA的工作外,我从来没有看到过使用游标可以有效的完成任何工作。

三、规范化你的数据表

为什么不规范化数据库?大概有两个借口:出于性能的考虑和纯粹因为懒惰。至于第二点,你迟早得为此付出代价。而关于性能的问题,你不需要优化根本就不慢的东西。我经常看到一些程序员“反规范化”数据库,他们的理由是“原来的设计太慢了”,可结果却常常是他们让系统更慢了。DBMS被设计用来处理规范数据库 的,因此,记住:按照规范化的要求设计数据库。

四、不要使用SELECT *

这点不太容易做到,我太了解了,因为我自己就经常这样干。可是,如果在SELECT中指定你所需要的列,那将会带来以下的好处:

1 减少内存耗费和网络的带宽

2 你可以得到更安全的设计

3 给查询优化器机会从索引读取所有需要的列

五、了解你将要对数据进行的操作

为你的数据库创建一个健壮的索引,那可是功德一件。可要做到这一点简直就是一门艺术。每当你为一个表添加一个索引,SELECT会更快了,可INSERT 和DELETE却大大的变慢了,因为创建了维护索引需要许多额外的工作。显然,这里问题的关键是:你要对这张表进行什么样的操作。这个问题不太好把握,特别是涉及DELETE和UPDATE时,因为这些语句经常在WHERE部分包含SELECT命令。

六、不要给“性别”列创建索引

首先,我们必须了解索引是如何加速对表的访问的。你可以将索引理解为基于一定的标准上对表进行划分的一种方式。如果你给类似于“性别”这样的列创建了一个 索引,你仅仅是将表划分为两部分:男和女。你在处理一个有1,000,000条记录的表,这样的划分有什么意义?记住:维护索引是比较费时的。当你设计索 引时,请遵循这样的规则:根据列可能包含不同内容的数目从多到少排列,比如:姓名+省份+性别。

七、使用事务

请使用事务,特别是当查询比较耗时。如果系统出现问题,这样做会救你一命的。一般有些经验的程序员都有体会-----你经常会碰到一些不可预料的情况会导致存储过程崩溃。

八、小心死锁

按照一定的次序来访问你的表。如果你先锁住表A,再锁住表B,那么在所有的存储过程中都要按照这个顺序来锁定它们。如果你(不经意的)某个存储过程中先锁定表B,再锁定表A,这可能就会导致一个死锁。如果锁定顺序没有被预先详细的设计好,死锁是不太容易被发现的。

九、不要打开大的数据集

一个经常被提出的问题是:我怎样才能迅速的将100000条记录添加到ComboBox中?这是不对的,你不能也不需要这样做。很简单,你的用户要浏览 100000条记录才能找到需要的记录,他一定会诅咒你的。在这里,你需要的是一个更好的UI,你需要为你的用户显示不超过100或200条记录。

十、不要使用服务器端游标

与服务器端游标比起来,客户端游标可以减少服务器和网络的系统开销,并且还减少锁定时间。

十一、使用参数查询

有时,我在CSDN技术论坛看到类似这样的问题:“SELECT * FROM a WHERE a.id='A'B,因为单引号查询发生异常,我该怎么办?”,而普遍的回答是:用两个单引号代替单引号。这是错误的。这样治标不治本,因为你还会在其他一些字符上遇到这样的问题,更何况这样会导致严重的bug,除此以外,这样做还会使SQL Server的缓冲系统无法发挥应有的作用。使用参数查询,釜底抽薪,这些问题统统不存在了。

十二、在程序编码时使用大数据量的数据库

程序员在开发中使用的测试数据库一般数据量都不大,可经常的是最终用户的数据量都很大。我们通常的做法是不对的,原因很简单:现在硬盘不是很贵,可为什么性能问题却要等到已经无可挽回的时候才被注意呢?

十三、不要使用INSERT导入大批的数据

请不要这样做,除非那是必须的。使用UTS或者BCP,这样你可以一举而兼得灵活性和速度。

十四、注意超时问题

查询数据库时,一般数据库的缺省都比较小,比如15秒或者30秒。而有些查询运行时间要比这长,特别是当数据库的数据量不断变大时。

十五、不要忽略同时修改同一记录的问题

有时候,两个用户会同时修改同一记录,这样,后一个修改者修改了前一个修改者的操作,某些更新就会丢失。处理这种情况不是很难:创建一个timestamp字段,在写入前检查它,如果允许,就合并修改,如果存在冲突,提示用户。

十六、在细节表中插入纪录时,不要在主表执行SELECT MAX(ID)

这是一个普遍的错误,当两个用户在同一时间插入数据时,这会导致错误。你可以使用SCOPE_IDENTITY,IDENT_CURRENT和IDENTITY。如果可能,不要使用IDENTITY,因为在有触发器的情况下,它会引起一些问题(详见这里的讨论)。

十七、避免将列设为NULLable

如果可能的话,你应该避免将列设为NULLable。系统会为NULLable列的每一行分配一个额外的字节,查询时会带来更多的系统开销。另外,将列设为NULLable使编码变得复杂,因为每一次访问这些列时都必须先进行检查。

我并不是说NULLS是麻烦的根源,尽管有些人这样认为。我认为如果你的业务规则中允许“空数据”,那么,将列设为NULLable有时会发挥很好的作用,但是,如果在类似下面的情况中使用NULLable,那简直就是自讨苦吃。

CustomerName1

CustomerAddress1

CustomerEmail1

CustomerName2

CustomerAddress2

CustomerEmail3

CustomerName1

CustomerAddress2

CustomerEmail3

如果出现这种情况,你需要规范化你的表了。

十八、尽量不要使用TEXT数据类型

除非你使用TEXT处理一个很大的数据,否则不要使用它。因为它不易于查询,速度慢,用的不好还会浪费大量的空间。一般的,VARCHAR可以更好的处理你的数据。

十九、尽量不要使用临时表

尽量不要使用临时表,除非你必须这样做。一般使用子查询可以代替临时表。使用临时表会带来系统开销,如果你是用COM+进行编程,它还会给你带来很大的麻 烦,因为COM+使用数据库连接池而临时表却自始至终都存在。SQL Server提供了一些替代方案,比如Table数据类型。

二十、学会分析查询

SQL Server查询分析器是你的好伙伴,通过它你可以了解查询和索引是如何影响性能的。

二十一、使用参照完整性

定义主健、唯一性约束和外键,这样做可以节约大量的时间。
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