参考下面的,看数据库和查询语句有没有可优化的地方如何让你的SQL运行得更快 
---- 人们在使用SQL时往往会陷入一个误区,即太关注于所得的结果是否正确,而忽略
了不同的实现方法之间可能存在的性能差异,这种性能差异在大型的或是复杂的数据库
环境中(如联机事务处理OLTP或决策支持系统DSS)中表现得尤为明显。笔者在工作实践
中发现,不良的SQL往往来自于不恰当的索引设计、不充份的连接条件和不可优化的whe
re子句。在对它们进行适当的优化后,其运行速度有了明显地提高!下面我将从这三个
方面分别进行总结:
---- 为了更直观地说明问题,所有实例中的SQL运行时间均经过测试,不超过1秒的均
表示为(< 1秒)。
---- 测试环境--
---- 主机:HP LH II
---- 主频:330MHZ
---- 内存:128兆
---- 操作系统:Operserver5.0.4
----数据库:Sybase11.0.3
一、不合理的索引设计
----例:表record有620000行,试看在不同的索引下,下面几个 SQL的运行情况:
---- 1.在date上建有一非个群集索引
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上有大量的重复值,在非群集索引下,数据在物理上随机存放在数据页上,在
范围查找时,必须执行一次表扫描才能找到这一范围内的全部行。
---- 2.在date上的一个群集索引
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,数据在物理上按顺序在数据页上,重复值也排列在一起,因而在范
围查找时,可以先找到这个范围的起末点,且只在这个范围内扫描数据页,避免了大范
围扫描,提高了查询速度。
---- 3.在place,date,amount上的组合索引
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:
---- 这是一个不很合理的组合索引,因为它的前导列是place,第一和第二条SQL没有引
用place,因此也没有利用上索引;第三个SQL使用了place,且引用的所有列都包含在组
合索引中,形成了索引覆盖,所以它的速度是非常快的。
---- 4.在date,place,amount上的组合索引
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:
---- 这是一个合理的组合索引。它将date作为前导列,使每个SQL都可以利用索引,并
且在第一和第三个SQL中形成了索引覆盖,因而性能达到了最优。
---- 5.总结:
---- 缺省情况下建立的索引是非群集索引,但有时它并不是最佳的;合理的索引设计要
建立在对各种查询的分析和预测上。一般来说:
---- ①.有大量重复值、且经常有范围查询
(between, >,< ,>=,< =)和order by
、group by发生的列,可考虑建立群集索引;
---- ②.经常同时存取多列,且每列都含有重复值可考虑建立组合索引;
---- ③.组合索引要尽量使关键查询形成索引覆盖,其前导列一定是使用最频繁的列。二、不充份的连接条件:
---- 例:表card有7896行,在card_no上有一个非聚集索引,表account有191122行,在
account_no上有一个非聚集索引,试看在不同的表连接条件下,两个SQL的执行情况:select sum(a.amount) from account a,
card b where a.card_no = b.card_no(20秒)
---- 将SQL改为:
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:
---- 在第一个连接条件下,最佳查询方案是将account作外层表,card作内层表,利用
card上的索引,其I/O次数可由以下公式估算为:
---- 外层表account上的22541页+(外层表account的191122行*内层表card上对应外层
表第一行所要查找的3页)=595907次I/O
---- 在第二个连接条件下,最佳查询方案是将card作外层表,account作内层表,利用
account上的索引,其I/O次数可由以下公式估算为:
---- 外层表card上的1944页+(外层表card的7896行*内层表account上对应外层表每一
行所要查找的4页)= 33528次I/O
---- 可见,只有充份的连接条件,真正的最佳方案才会被执行。
---- 总结:
---- 1.多表操作在被实际执行前,查询优化器会根据连接条件,列出几组可能的连接方
案并从中找出系统开销最小的最佳方案。连接条件要充份考虑带有索引的表、行数多的
表;内外表的选择可由公式:外层表中的匹配行数*内层表中每一次查找的次数确定,乘
积最小为最佳方案。
---- 2.查看执行方案的方法-- 用set showplanon,打开showplan选项,就可以看到连
接顺序、使用何种索引的信息;想看更详细的信息,需用sa角色执行dbcc(3604,310,30
2)。
三、不可优化的where子句
---- 1.例:下列SQL条件语句中的列都建有恰当的索引,但执行速度却非常慢:
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子句中对列的任何操作结果都是在SQL运行时逐列计算得到的,因此它不得不
进行表搜索,而没有使用该列上面的索引;如果这些结果在查询编译时就能得到,那么
就可以被SQL优化器优化,使用索引,避免表搜索,因此将SQL重写成下面这样:
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)
---- 你会发现SQL明显快起来!
---- 2.例:表stuff有200000行,id_no上有非群集索引,请看下面这个SQL:
select count(*) from stuff where id_no in('0','1')
(23秒)
---- 分析:
---- where条件中的'in'在逻辑上相当于'or',所以语法分析器会将in ('0','1')转化
为id_no ='0' or id_no='1'来执行。我们期望它会根据每个or子句分别查找,再将结果
相加,这样可以利用id_no上的索引;但实际上(根据showplan),它却采用了"OR策略"
,即先取出满足每个or子句的行,存入临时数据库的工作表中,再建立唯一索引以去掉
重复行,最后从这个临时表中计算结果。因此,实际过程没有利用id_no上索引,并且完
成时间还要受tempdb数据库性能的影响。
---- 实践证明,表的行数越多,工作表的性能就越差,当stuff有620000行时,执行时
间竟达到220秒!还不如将or子句分开:
select count(*) from stuff where id_no='0'
select count(*) from stuff where id_no='1'
---- 得到两个结果,再作一次加法合算。因为每句都使用了索引,执行时间只有3秒,
在620000行下,时间也只有4秒。或者,用更好的方法,写一个简单的存储过程:
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 @[email protected][email protected]
select @d=convert(char(10),@c)
print @d
---- 直接算出结果,执行时间同上面一样快!
---- 总结:
---- 可见,所谓优化即where子句利用了索引,不可优化即发生了表扫描或额外开销。---- 1.任何对列的操作都将导致表扫描,它包括数据库函数、计算表达式等等,查询时
要尽可能将操作移至等号右边。
---- 2.in、or子句常会使用工作表,使索引失效;如果不产生大量重复值,可以考虑把
子句拆开;拆开的子句中应该包含索引。
---- 3.要善于使用存储过程,它使SQL变得更加灵活和高效。
---- 从以上这些例子可以看出,SQL优化的实质就是在结果正确的前提下,用优化器可
以识别的语句,充份利用索引,减少表扫描的I/O次数,尽量避免表搜索的发生。其实S
QL的性能优化是一个复杂的过程,上述这些只是在应用层次的一种体现,深入研究还会
涉及数据库层的资源配置、网络层的流量控制以及操作系统层的总体设计。

解决方案 »

  1. 1.合理使用索引 
    索引是数据库中重要的数据结构,它的根本目的就是为了提高查询效率。现在大多数的数据库产品都采用IBM最先提出的ISAM索引结构。索引的使用要恰到好处,其使用原则如下: 
    ●在经常进行连接,但是没有指定为外键的列上建立索引,而不经常连接的字段则由优化器自动生成索引。 
    ●在频繁进行排序或分组(即进行group by或order by操作)的列上建立索引。 
    ●在条件表达式中经常用到的不同值较多的列上建立检索,在不同值少的列上不要建立索引。比如在雇员表的“性别”列上只有“男”与“女”两个不同值,因此就无必要建立索引。如果建立索引不但不会提高查询效率,反而会严重降低更新速度。 
    ●如果待排序的列有多个,可以在这些列上建立复合索引(compound index)。 
    ●使用系统工具。如Informix数据库有一个tbcheck工具,可以在可疑的索引上进行检查。在一些数据库服务器上,索引可能失效或者因为频繁操作而使得读取效率降低,如果一个使用索引的查询不明不白地慢下来,可以试着用tbcheck工具检查索引的完整性,必要时进行修复。另外,当数据库表更新大量数据后,删除并重建索引可以提高查询速度。 2.避免或简化排序 
    应当简化或避免对大型表进行重复的排序。当能够利用索引自动以适当的次序产生输出时,优化器就避免了排序的步骤。以下是一些影响因素: 
    ●索引中不包括一个或几个待排序的列; 
    ●group by或order by子句中列的次序与索引的次序不一样; 
    ●排序的列来自不同的表。 
    为了避免不必要的排序,就要正确地增建索引,合理地合并数据库表(尽管有时可能影响表的规范化,但相对于效率的提高是值得的)。如果排序不可避免,那么应当试图简化它,如缩小排序的列的范围等。 3.消除对大型表行数据的顺序存取 
    在嵌套查询中,对表的顺序存取对查询效率可能产生致命的影响。比如采用顺序存取策略,一个嵌套3层的查询,如果每层都查询1000行,那么这个查询就要查询10亿行数据。避免这种情况的主要方法就是对连接的列进行索引。例如,两个表:学生表(学号、姓名、年龄……)和选课表(学号、课程号、成绩)。如果两个表要做连接,就要在“学号”这个连接字段上建立索引。 
    还可以使用并集来避免顺序存取。尽管在所有的检查列上都有索引,但某些形式的where子句强迫优化器使用顺序存取。下面的查询将强迫对orders表执行顺序操作: 
    SELECT * FROM orders WHERE (customer_num=104 AND order_num>1001) OR order_num=1008 
    虽然在customer_num和order_num上建有索引,但是在上面的语句中优化器还是使用顺序存取路径扫描整个表。因为这个语句要检索的是分离的行的集合,所以应该改为如下语句: 
    SELECT * FROM orders WHERE customer_num=104 AND order_num>1001 
    UNION 
    SELECT * FROM orders WHERE order_num=1008 
    这样就能利用索引路径处理查询。 4.避免相关子查询 
    一个列的标签同时在主查询和where子句中的查询中出现,那么很可能当主查询中的列值改变之后,子查询必须重新查询一次。查询嵌套层次越多,效率越低,因此应当尽量避免子查询。如果子查询不可避免,那么要在子查询中过滤掉尽可能多的行。 5.避免困难的正规表达式 
    MATCHES和LIKE关键字支持通配符匹配,技术上叫正规表达式。但这种匹配特别耗费时间。例如:SELECT * FROM customer WHERE zipcode LIKE “98_ _ _” 
    即使在zipcode字段上建立了索引,在这种情况下也还是采用顺序扫描的方式。如果把语句改为SELECT * FROM customer WHERE zipcode >“98000”,在执行查询时就会利用索引来查询,显然会大大提高速度。 
    另外,还要避免非开始的子串。例如语句:SELECT * FROM customer WHERE zipcode[2,3] >“80”,在where子句中采用了非开始子串,因而这个语句也不会使用索引。6.使用临时表加速查询 
    把表的一个子集进行排序并创建临时表,有时能加速查询。它有助于避免多重排序操作,而且在其他方面还能简化优化器的工作。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 
    如果这个查询要被执行多次而不止一次,可以把所有未付款的客户找出来放在一个临时文件中,并按客户的名字进行排序: 
    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临时表中查询: 
    SELECT * FROM cust_with_balance 
    WHERE postcode>“98000” 
    临时表中的行要比主表中的行少,而且物理顺序就是所要求的顺序,减少了磁盘I/O,所以查询工作量可以得到大幅减少。 
    注意:临时表创建后不会反映主表的修改。在主表中数据频繁修改的情况下,注意不要丢失数据。 7.用排序来取代非顺序存取 
    非顺序磁盘存取是最慢的操作,表现在磁盘存取臂的来回移动。SQL语句隐藏了这一情况,使得我们在写应用程序时很容易写出要求存取大量非顺序页的查询。 
    有些时候,用数据库的排序能力来替代非顺序的存取能改进查询。 
      

aliyun

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