执行计划sql

我准备开始分析并优化我的查询。在分析之前，我想到了一些问题。

• MS-SQL Server什么时候使用"Table Scan"?
• MS-SQL Server什么时候使用"Index Scan"?
• MS-SQL Server什么时候使用"Index Seek"?
• MS-SQL Server什么时候使用"Clustered Index Scan"?
• MS-SQL Server什么时候使用"Clustered Index Seek"?

开始入手

为了解释“显示执行计划”中的“Table Scan”、“Index Scan”、“Index Seek”、“Clustered Index Scan”和“Clustered Index Seek”，先创建新表，并添加一些示例数据进去。下面是创建新表的脚本：

Create Table PerformanceIssue
(
    PRID UniqueIdentifier NOT NULL,
    PRCode Int NOT NULL,
    PRDesc Varchar (100) NOT NULL
)
ON [PRIMARY]

表创建后需要添加一些数据。使用下面的脚本添加100,000条记录进去。脚本执行时间可能比较长，请耐心等待其执行完毕。

Declare @Loop Int
Declare @PRID UniqueIdentifier
Declare @ PRDesc Varchar (100)

Set @Loop = 1
Set @ PRDesc = ''

WHILE @Loop <= 100000
BEGIN
   Set @PRID = NewID()
   Set @PRDesc = ' PerformanceIssue - ' + Convert( Varchar(10),@Loop )
   Insert Into PerformanceIssue Values (@PRID, @Loop, @PRDesc)
   Set @Loop = @Loop + 1
END

脚本成功执行后，数据就添加进去了。

用下面语句来看一下表的内容：

Select PRID, PRCode, PRDesc
From PerformanceIssue
GO

由于记录较长，因此这里就不列出查询结果了。

正如我前面讲到，我想解释何时会有“Table Scan”、“Index Scan”、“Index Seek”、“Clustered Index Scan”和“Clustered Index Seek”。上述哪个会改善性能呢？

当SQL Server返回数据时，我们想知道SQL Server采取何种扫描机制来协助获取数据。首先看一下“Table Scan”。我们想了解什么时候“Table Scan”会产生。

选择“显示执行计划”或者使用热键“Alt + Q”来激活“显示执行计划”，当然也可以用快捷键“Ctrl+K”。

看一下执行下面查询后的“执行计划”结果。

Select PRID, PRCode, PRDesc 
From PerformanceIssue
GO

上面的“执行计划”中，SQL Server用到了“Table Scan”。我问自己为什么会有“Table Scan”，SQL Server是根据什么来使用该方法的。难道是因为我想获取所有100,000条记录吗？于是我换了一个角度进行思考，如果来避免查询中出现“Table Scan”呢？此时我对SQL Server的扫描机制还不是很清楚，那么该如何优化查询呢？下面的SELECT查询中仅选择两列：[PRID, PRCode]。

Select PRID, PRCode
From PerformanceIssue
GO

查询执行后，执行计划和第一个查询一样。于是将查询改变为只检索一个字段 [PRID]。

Select PRID 
From PerformanceIssue

GO

查询执行后，执行计划仍然和第一个查询的相同。对“Estimated row size”属性不需要太大关注。意思我立刻决定只获取一条记录，看看执行计划会如何。查询语句如下：

Select PRID, PRCode, PRDesc 
From PerformanceIssue
Where PRID = 'D386C151-5F74-4C2A-B527-86FEF9712955'
-- PRID GUID value might be differ in your machine

GO

执行完成后，执行计划显示： 

查询仍然使用了“Table Scan”方法来显示数据。

那么，我需要想其它办法来避免“Table Scan”。首先我想到应该给表加上索引。于是我在PRID字段上创建非聚集索引。添加了索引后是否就能避免“Table Scan”？下面我们开始讨论关于“Index Scan”和“Index Seek”的主题。

Index Scan 和 Index Seek

首先在PRID字段上创建非聚集索引。

CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX UNC_PRID
ON PerformanceIssue (PRID)
GO

本文假定读者已经知道非聚集索引如何工作的知识。了解非聚集索引更详细的信息，请阅读BOL相关主题，也可参看 http://www.sql-server-performance.com/gv_index_data_structures.asp。下面我们详细讲述“Index Scan”是如何工作的。

执行下面语句并查看执行计划的结果。

Select PRID, PRCode, PRDesc 
From PerformanceIssue
GO

奇怪了，“Table Scan”仍然用到了。为什么SQL Server没有用到那个非聚集索引？于是继续优化查询语句，选择检索两个字段 [PRID, PRCode] 。

Select PRID, PRCode From PerformanceIssue
GO

执行结果是和上一个查询结果一摸一样。于是修改查询为只检索一个字段 [PRID] 。

Select PRID 
From PerformanceIssue
GO

执行计划结果如下： 

“Index Scan”在查询中被用到了，这很好。很自然，接下来的问题就是“Index Scan”什么时候会被用到。字段PRID上有一个索引，查询语句中选中的字段为PRID。执行查询的时候，SQL Server扫描索引页，因此用到了“Index Scan”方法。前面的查询中选择了有索引的和没有索引的字段，SQL Server无法使用“Index Scan”。当查询中只选择有索引的字段时，SQL Server就使用了“Index Scan”。我不清楚SQL Server底层到底是如何判断的，不过通过这些试验，我认为当查询中只选择有索引的字段时，SQL Server就使用“Index Scan”方法。

下面看“Index Seek”方法何时产生。当我看到“Seek”这个词时，第一反应就是条件查询这个主意。

我尝试三种不同的带WHERE语法的查询语句，以找出那种会用“Index Seek”。第一种语句如下：

Select PRID, PRCode, PRDesc 
From PerformanceIssue
Where PRCode = 8
GO

结果显示，执行计划使用了“Table Scan”。 

第二种语句如下：

Select PRID, PRCode, PRDesc
From PerformanceIssue
Where PRDesc = ' PerformanceIssue - 8'
GO

执行计划仍然使用“Table Scan”方法。 

第三种查询语句如下：

Select PRID, PRCode, PRDesc
From PerformanceIssue 
Where PRID = 'D386C151-5F74-4C2A-B527-86FEF9712955'

-- PRID GUID value might be differ in your machine
GO

查询用到了“Index Seek”和“Bookmark Lookup”方法。用到“Index Seek”是因为WHERE后面使用带索引的字段PRID来进行过滤。“Bookmark Lookup”方法被用到是因为查询中选择了没有索引的字段。如果去掉这两个没有索引的字段，那么“Bookmark Lookup”方法就可以去掉。当然如果只返回PRID字段，那么该查询就没什么意义了，因为WHERE语句后面已经给出PRID具体取值了。

我认为“Index Seek”在性能改善上比“Index Scan”和“Table Scan”要好，这主要表现在下面几个方面：

1. “Index Seek”不需要对表和索引页进行扫描；而“Table Scan”和“Index Scan”需要。
2. “Index Seek”利用“WHERE”来过滤获取的数据，这样比用“Index Scan”和“Table Scan”快很多。

当我完成这些测试后，我同事问我一个很有意思的问题：SQL Server什么时候使用“Clustered Index Scan”和“Clustered Index Seek”？下面对“Clustered Index Scan”和“Clustered Index Seek”进行实验。

我决定在PRCode上建一个聚集索引来测试“Clustered Index Scan”和“Clustered Index Seek”。

Clustered Index Scan & Clustered Index Seek

下面的脚本删除PRID字段上的索引，并在PRCode字段上创建聚集索引。

Drop Index PerformanceIssue.UNC_PRID
GO
CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX UC_PRCode
ON PerformanceIssue( PRCode)
GO
-------------
Clustered index has been created successfully. 
Index has been created.

关于聚集索引的基础知识请查阅联机帮助的相关主题或者 http://www.sql-server-performance.com/gv_index_data_structures.asp。下面我们将重点放在“Clustered Index Scan”和“Clustered Index Seek”如何被使用上。

执行下面查询语句：

Select PRID, PRCode, PRDesc 
From PerformanceIssue
GO

查询执行后，可以看到执行计划中用到了“Clustered Index Scan”。 

下面用三种不同的WHERE方式来试验何时SQL Server会用到“Clustered Index Seek”。第一种形式如下：

Select PRID, PRCode, PRDesc 
From PerformanceIssue
Where PRDesc = ' PerformanceIssue - 8'
GO

查询执行后，可以看到执行计划中用到了“Clustered Index Scan”。 

第二种形式如下：

Select PRID, PRCode, PRDesc 
From PerformanceIssue
Where PRID = 'D386C151-5F74-4C2A-B527-86FEF9712955'

-- PRID GUID value might be differ in your machine
GO

查询执行后，发现执行计划中用到的仍然是“Clustered Index Scan”。 

第三种形式：

Select PRID, PRCode, PRDesc 
From PerformanceIssue
Where PRCode = 8
GO

这次执行计划用到了“Clustered Index Seek”。 

当在WHERE后用到PRCode字段的时候，“Clustered Index Seek”被用到。执行计划对聚集索引表检索的时候，因为在选取的字段中，包括没有索引的字段，所以不用用到“Bookmark Lookup”方法。

我个人认为，从改善性能角度考虑，“Clustered Index Seek”比“Clustered Index Scan”和“Index Seek”要好。

1. “Clustered Index Seek”不需要扫描整个聚集索引页。
2. 和“Index Scan”相比，对于检索选择的字段包含那些没有索引的字段时，“Clustered Index Seek”不会有“Bookmark Lookup”方法出现。

通过这些试验，我对执行计划的应用积累了实际经验。我知道哪种扫描机制可以提高性能，从而是的客户满意

　　注意，如果表没有聚集索引，建立了非聚集索引，那么非聚集索引使用的是行号，如果此时你又添加了聚集索引，那么所有的非聚集索引引用的RID都要改为聚集索引键。这对性能的消耗是非常大的，因此最好先建立聚集索引，在建立非聚集索引。

8、聚集表上的非聚集索引

　　使用聚集表上的非集群索引时，还有一些类似性-但同样也有区别。和堆上的非集群索引一样，索引的非叶级及诶单的工作与使用聚集索引时几乎一样。区别出现在叶级。

　　在叶级，与使用其他两种索引结构所看到的内容有相当明显的区别。聚集表上的非集群索引有另外一个索引来查找。使用聚集索引，当到达叶级时，可以找到实际的数据，当使用堆上的非集群索引，不能找到实际的数据，但是可以找到能够直接获得数据的标识符(仅仅多了一步)。使用聚集表上的非聚集索引，可以找到聚集键。也就是说，找到足够的信息继续并利用聚集索引。

　　以上理解，说白了就是，当使用非聚集索引时，就是遍历非聚集索引找到聚集索引，最后多次采用聚集索引找到数据。