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發(fā)布日期： 4/1/2004 | 更新日期： 4/1/2004

Johnny Papa

Data Points Archive

有時(shí)， 為了讓應(yīng)用程序運(yùn)行得更快，所做的全部工作就是在這里或那里做一些很小調(diào)整。啊，但關(guān)鍵在于確定如何進(jìn)行調(diào)整！遲早您會(huì)遇到這種情況：應(yīng)用程序中的 SQL 查詢不能按照您想要的方式進(jìn)行響應(yīng)。它要么不返回?cái)?shù)據(jù)，要么耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)得出奇。如果它降低了報(bào)告或您的企業(yè)應(yīng)用程序的速度，用戶必須等待的時(shí)間過長(zhǎng)，他們就會(huì)很不滿意。就像您的父母不想聽您解釋為什么在深更半夜才回來一樣，用戶也不會(huì)聽你解釋為什么查詢耗費(fèi)這么長(zhǎng)時(shí)間。（“對(duì)不起，媽媽，我使用了太多的 LEFT JOIN?！保┯脩粝Ｍ麘?yīng)用程序響應(yīng)迅速，他們的報(bào)告能夠在瞬間之內(nèi)返回分析數(shù)據(jù)。就我自己而言，如果在 Web 上沖浪時(shí)某個(gè)頁面要耗費(fèi)十多秒才能加載（好吧，五秒更實(shí)際一些），我也會(huì)很不耐煩。

為了解決這些問題，重要的是找到問題的根源。那么，從哪里開始呢？根本原因通常在于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和訪問它的查詢。在本月的專欄中，我將講述四項(xiàng)技術(shù)，這些技術(shù)可用于提高基于 SQL Server? 的應(yīng)用程序的性能或改善其可伸縮性。我將仔細(xì)說明 LEFT JOIN、CROSS JOIN 的使用以及 IDENTITY 值的檢索。請(qǐng)記住，根本沒有神奇的解決方案。調(diào)整您的數(shù)據(jù)庫及其查詢需要占用時(shí)間、進(jìn)行分析，還需要大量的測(cè)試。這些技術(shù)都已被證明行之有效，但對(duì)您的應(yīng)用程序而言，可能其中一些技術(shù)比另一些技術(shù)更適用。

本頁內(nèi)容

	從 INSERT 返回 IDENTITY
	內(nèi)嵌視圖與臨時(shí)表
	避免 LEFT JOIN 和 NULL
	靈活使用笛卡爾乘積
	拾遺補(bǔ)零

從 INSERT 返回 IDENTITY

我決定從遇到許多問題的內(nèi)容入手：如何在執(zhí)行 SQL INSERT 后檢索 IDENTITY 值。通常，問題不在于如何編寫檢索值的查詢，而在于在哪里以及何時(shí)進(jìn)行檢索。在 SQL Server 中，下面的語句可用于檢索由最新在活動(dòng)數(shù)據(jù)庫連接上運(yùn)行的 SQL 語句所創(chuàng)建的 IDENTITY 值：

SELECT @@IDENTITY

這個(gè) SQL 語句并不復(fù)雜，但需要記住的一點(diǎn)是：如果這個(gè)最新的 SQL 語句不是 INSERT，或者您針對(duì)非 INSERT SQL 的其他連接運(yùn)行了此 SQL，則不會(huì)獲得期望的值。您必須運(yùn)行下列代碼才能檢索緊跟在 INSERT SQL 之后且位于同一連接上的 IDENTITY，如下所示：

INSERT INTO Products (ProductName) VALUES ('Chalk')

SELECT @@IDENTITY

在一個(gè)連接上針對(duì) Northwind 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行這些查詢將返回一個(gè)名稱為 Chalk 的新產(chǎn)品的 IDENTITY 值。所以，在使用 ADO 的 Visual Basic? 應(yīng)用程序中，可以運(yùn)行以下語句：

Set oRs = oCn.Execute("SET NOCOUNT ON;INSERT INTO Products _
(ProductName) VALUES ('Chalk');SELECT @@IDENTITY")

lProductID = oRs(0)

此代碼告訴 SQL Server 不要返回查詢的行計(jì)數(shù)，然后執(zhí)行 INSERT 語句，并返回剛剛為這個(gè)新行創(chuàng)建的 IDENTITY 值。SET NOCOUNT ON 語句表示返回的記錄集有一行和一列，其中包含了這個(gè)新的 IDENTITY 值。如果沒有此語句，則會(huì)首先返回一個(gè)空的記錄集（因?yàn)?INSERT 語句不返回任何數(shù)據(jù)），然后會(huì)返回第二個(gè)記錄集，第二個(gè)記錄集中包含 IDENTITY 值。這可能有些令人困惑，尤其是因?yàn)槟鷱膩砭蜎]有希望過 INSERT 會(huì)返回記錄集。之所以會(huì)發(fā)生此情況，是因?yàn)?SQL Server 看到了這個(gè)行計(jì)數(shù)（即一行受到影響）并將其解釋為表示一個(gè)記錄集。因此，真正的數(shù)據(jù)被推回到了第二個(gè)記錄集。當(dāng)然您可以使用 ADO 中的 NextRecordset 方法獲取此第二個(gè)記錄集，但如果總能夠首先返回該記錄集且只返回該記錄集，則會(huì)更方便，也更有效率。

此方法雖然有效，但需要在 SQL 語句中額外添加一些代碼。獲得相同結(jié)果的另一方法是在 INSERT 之前使用 SET NOCOUNT ON 語句，并將 SELECT @@IDENTITY 語句放在表中的 FOR INSERT 觸發(fā)器中，如下面的代碼片段所示。這樣，任何進(jìn)入該表的 INSERT 語句都將自動(dòng)返回 IDENTITY 值。

CREATE TRIGGER trProducts_Insert ON Products FOR INSERT AS 
  SELECT @@IDENTITY 
GO

觸發(fā)器只在 Products 表上發(fā)生 INSERT 時(shí)啟動(dòng)，所以它總是會(huì)在成功 INSERT 之后返回一個(gè) IDENTITY。使用此技術(shù)，您可以始終以相同的方式在應(yīng)用程序中檢索 IDENTITY 值。

內(nèi)嵌視圖與臨時(shí)表

某些時(shí)候，查詢需要將數(shù)據(jù)與其他一些可能只能通過執(zhí)行 GROUP BY 然后執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)查詢才能收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)接。例如，如果要查詢最新五個(gè)定單的有關(guān)信息，您首先需要知道是哪些定單。這可以使用返回定單 ID 的 SQL 查詢來檢索。此數(shù)據(jù)就會(huì)存儲(chǔ)在臨時(shí)表（這是一個(gè)常用技術(shù)）中，然后與 Products 表進(jìn)行聯(lián)接，以返回這些定單售出的產(chǎn)品數(shù)量：

CREATE TABLE #Temp1 (OrderID INT NOT NULL, _
           OrderDate DATETIME NOT NULL)

INSERT INTO #Temp1 (OrderID, OrderDate)
SELECT   TOP 5 o.OrderID, o.OrderDate
FROM Orders o ORDER BY o.OrderDate DESC

SELECT   p.ProductName, SUM(od.Quantity) AS ProductQuantity
FROM   #Temp1 t 
  INNER JOIN [Order Details] od ON t.OrderID = od.OrderID
  INNER JOIN Products p ON od.ProductID = p.ProductID 
GROUP BY p.ProductName
ORDER BY p.ProductName

DROP TABLE #Temp1

這些 SQL 語句會(huì)創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)表，將數(shù)據(jù)插入該表中，將其他數(shù)據(jù)與該表進(jìn)行聯(lián)接，然后除去該臨時(shí)表。這會(huì)導(dǎo)致此查詢進(jìn)行大量 I/O 操作，因此，可以重新編寫查詢，使用內(nèi)嵌視圖取代臨時(shí)表。內(nèi)嵌視圖只是一個(gè)可以聯(lián)接到 FROM 子句中的查詢。所以，您不用在 tempdb 中的臨時(shí)表上耗費(fèi)大量 I/O 和磁盤訪問，而可以使用內(nèi)嵌視圖得到同樣的結(jié)果：

SELECT p.ProductName, 
  SUM(od.Quantity) AS ProductQuantity
FROM   (
  SELECT TOP 5 o.OrderID, o.OrderDate
  FROM   Orders o 
  ORDER BY o.OrderDate DESC
  ) t 
  INNER JOIN [Order Details] od ON t.OrderID = od.OrderID
  INNER JOIN Products p ON od.ProductID = p.ProductID 
GROUP BY
  p.ProductName
ORDER BY
  p.ProductName

此查詢不僅比前面的查詢效率更高，而且長(zhǎng)度更短。臨時(shí)表會(huì)消耗大量資源。如果只需要將數(shù)據(jù)聯(lián)接到其他查詢，則可以試試使用內(nèi)嵌視圖，以節(jié)省資源。

避免 LEFT JOIN 和 NULL

當(dāng)然，有很多時(shí)候您需要執(zhí)行 LEFT JOIN 和使用 NULL 值。但是，它們并不適用于所有情況。改變 SQL 查詢的構(gòu)建方式可能會(huì)產(chǎn)生將一個(gè)花幾分鐘運(yùn)行的報(bào)告縮短到只花幾秒鐘這樣的天壤之別的效果。有時(shí)，必須在查詢中調(diào)整數(shù)據(jù)的形態(tài)，使之適應(yīng)應(yīng)用程序所要求的顯示方式。雖然 TABLE 數(shù)據(jù)類型會(huì)減少大量占用資源的情況，但在查詢中還有許多區(qū)域可以進(jìn)行優(yōu)化。SQL 的一個(gè)有價(jià)值的常用功能是 LEFT JOIN。它可以用于檢索第一個(gè)表中的所有行、第二個(gè)表中所有匹配的行、以及第二個(gè)表中與第一個(gè)表不匹配的所有行。例如，如果希望返回每個(gè)客戶及其定單，使用 LEFT JOIN 則可以顯示有定單和沒有定單的客戶。

此工具可能會(huì)被過度使用。LEFT JOIN 消耗的資源非常之多，因?yàn)樗鼈儼c NULL（不存在）數(shù)據(jù)匹配的數(shù)據(jù)。在某些情況下，這是不可避免的，但是代價(jià)可能非常高。LEFT JOIN 比 INNER JOIN 消耗資源更多，所以如果您可以重新編寫查詢以使得該查詢不使用任何 LEFT JOIN，則會(huì)得到非?？捎^的回報(bào)（請(qǐng)參閱圖 1 中的圖）。

加快使用 LEFT JOIN 的查詢速度的一項(xiàng)技術(shù)涉及創(chuàng)建一個(gè) TABLE 數(shù)據(jù)類型，插入第一個(gè)表（LEFT JOIN 左側(cè)的表）中的所有行，然后使用第二個(gè)表中的值更新 TABLE 數(shù)據(jù)類型。此技術(shù)是一個(gè)兩步的過程，但與標(biāo)準(zhǔn)的 LEFT JOIN 相比，可以節(jié)省大量時(shí)間。一個(gè)很好的規(guī)則是嘗試各種不同的技術(shù)并記錄每種技術(shù)所需的時(shí)間，直到獲得用于您的應(yīng)用程序的執(zhí)行性能最佳的查詢。

測(cè)試查詢的速度時(shí)，有必要多次運(yùn)行此查詢，然后取一個(gè)平均值。因?yàn)椴樵儯ɑ虼鎯?chǔ)過程）可能會(huì)存儲(chǔ)在 SQL Server 內(nèi)存中的過程緩存中，因此第一次嘗試耗費(fèi)的時(shí)間好像稍長(zhǎng)一些，而所有后續(xù)嘗試耗費(fèi)的時(shí)間都較短。另外，運(yùn)行您的查詢時(shí)，可能正在針對(duì)相同的表運(yùn)行其他查詢。當(dāng)其他查詢鎖定和解鎖這些表時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致您的查詢要排隊(duì)等待。例如，如果您進(jìn)行查詢時(shí)某人正在更新此表中的數(shù)據(jù)，則在更新提交時(shí)您的查詢可能需要耗費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間來執(zhí)行。

避免使用 LEFT JOIN 時(shí)速度降低的最簡(jiǎn)單方法是盡可能多地圍繞它們?cè)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫。例如，假設(shè)某一產(chǎn)品可能具有類別也可能沒有類別。如果 Products 表存儲(chǔ)了其類別的 ID，而沒有用于某個(gè)特定產(chǎn)品的類別，則您可以在字段中存儲(chǔ) NULL 值。然后您必須執(zhí)行 LEFT JOIN 來獲取所有產(chǎn)品及其類別。您可以創(chuàng)建一個(gè)值為“No Category”的類別，從而指定外鍵關(guān)系不允許 NULL 值。通過執(zhí)行上述操作，現(xiàn)在您就可以使用 INNER JOIN 檢索所有產(chǎn)品及其類別了。雖然這看起來好像是一個(gè)帶有多余數(shù)據(jù)的變通方法，但可能是一個(gè)很有價(jià)值的技術(shù)，因?yàn)樗梢韵?SQL 批處理語句中消耗資源較多的 LEFT JOIN。在數(shù)據(jù)庫中全部使用此概念可以為您節(jié)省大量的處理時(shí)間。請(qǐng)記住，對(duì)于您的用戶而言，即使幾秒鐘的時(shí)間也非常重要，因?yàn)楫?dāng)您有許多用戶正在訪問同一個(gè)聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序時(shí)，這幾秒鐘實(shí)際上的意義會(huì)非常重大。

靈活使用笛卡爾乘積

對(duì)于此技巧，我將進(jìn)行非常詳細(xì)的介紹，并提倡在某些情況下使用笛卡爾乘積。出于某些原因，笛卡爾乘積 (CROSS JOIN) 遭到了很多譴責(zé)，開發(fā)人員通常會(huì)被警告根本就不要使用它們。在許多情況下，它們消耗的資源太多，從而無法高效使用。但是像 SQL 中的任何工具一樣，如果正確使用，它們也會(huì)很有價(jià)值。例如，如果您想運(yùn)行一個(gè)返回每月數(shù)據(jù)（即使某一特定月份客戶沒有定單也要返回）的查詢，您就可以很方便地使用笛卡爾乘積。 圖 2 中的 SQL 就執(zhí)行了上述操作。

雖然這看起來好像沒什么神奇的，但是請(qǐng)考慮一下，如果您從客戶到定單（這些定單按月份進(jìn)行分組并對(duì)銷售額進(jìn)行小計(jì)）進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的 INNER JOIN，則只會(huì)獲得客戶有定單的月份。因此，對(duì)于客戶未訂購(gòu)任何產(chǎn)品的月份，您不會(huì)獲得 0 值。如果您想為每個(gè)客戶都繪制一個(gè)圖，以顯示每個(gè)月和該月銷售額，則可能希望此圖包括月銷售額為 0 的月份，以便直觀標(biāo)識(shí)出這些月份。如果使用 圖 2 中的 SQL，數(shù)據(jù)則會(huì)跳過銷售額為 0 美元的月份，因?yàn)樵诙▎伪碇袑?duì)于零銷售額不會(huì)包含任何行（假設(shè)您只存儲(chǔ)發(fā)生的事件）。

圖 3 中的代碼雖然較長(zhǎng)，但是可以達(dá)到獲取所有銷售數(shù)據(jù)（甚至包括沒有銷售額的月份）的目標(biāo)。首先，它會(huì)提取去年所有月份的列表，然后將它們放入第一個(gè) TABLE 數(shù)據(jù)類型表 (@tblMonths) 中。下一步，此代碼會(huì)獲取在該時(shí)間段內(nèi)有銷售額的所有客戶公司的名稱列表，然后將它們放入另一個(gè) TABLE 數(shù)據(jù)類型表 (@tblCus-tomers) 中。這兩個(gè)表存儲(chǔ)了創(chuàng)建結(jié)果集所必需的所有基本數(shù)據(jù)，但實(shí)際銷售數(shù)量除外。 第一個(gè)表中列出了所有月份（12 行），第二個(gè)表中列出了這個(gè)時(shí)間段內(nèi)有銷售額的所有客戶（對(duì)于我是 81 個(gè)）。并非每個(gè)客戶在過去 12 個(gè)月中的每個(gè)月都購(gòu)買了產(chǎn)品，所以，執(zhí)行 INNER JOIN 或 LEFT JOIN 不會(huì)返回每個(gè)月的每個(gè)客戶。這些操作只會(huì)返回購(gòu)買產(chǎn)品的客戶和月份。

笛卡爾乘積則可以返回所有月份的所有客戶。笛卡爾乘積基本上是將第一個(gè)表與第二個(gè)表相乘，生成一個(gè)行集合，其中包含第一個(gè)表中的行數(shù)與第二個(gè)表中的行數(shù)相乘的結(jié)果。因此，笛卡爾乘積會(huì)向表 @tblFinal 返回 972 行。最后的步驟是使用此日期范圍內(nèi)每個(gè)客戶的月銷售額總計(jì)更新 @tblFinal 表，以及選擇最終的行集。

如果由于笛卡爾乘積占用的資源可能會(huì)很多，而不需要真正的笛卡爾乘積，則可以謹(jǐn)慎地使用 CROSS JOIN。例如，如果對(duì)產(chǎn)品和類別執(zhí)行了 CROSS JOIN，然后使用 WHERE 子句、DISTINCT 或 GROUP BY 來篩選出大多數(shù)行，那么使用 INNER JOIN 會(huì)獲得同樣的結(jié)果，而且效率高得多。如果需要為所有的可能性都返回?cái)?shù)據(jù)（例如在您希望使用每月銷售日期填充一個(gè)圖表時(shí)），則笛卡爾乘積可能會(huì)非常有幫助。但是，您不應(yīng)該將它們用于其他用途，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)方案中 INNER JOIN 的效率要高得多。

拾遺補(bǔ)零

這里介紹其他一些可幫助提高 SQL 查詢效率的常用技術(shù)。假設(shè)您將按區(qū)域?qū)λ袖N售人員進(jìn)行分組并將他們的銷售額進(jìn)行小計(jì)，但是您只想要那些數(shù)據(jù)庫中標(biāo)記為處于活動(dòng)狀態(tài)的銷售人員。您可以按區(qū)域?qū)︿N售人員分組，并使用 HAVING 子句消除那些未處于活動(dòng)狀態(tài)的銷售人員，也可以在 WHERE 子句中執(zhí)行此操作。在 WHERE 子句中執(zhí)行此操作會(huì)減少需要分組的行數(shù)，所以比在 HAVING 子句中執(zhí)行此操作效率更高。HAVING 子句中基于行的條件的篩選會(huì)強(qiáng)制查詢對(duì)那些在 WHERE 子句中會(huì)被去除的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。

另一個(gè)提高效率的技巧是使用 DISTINCT 關(guān)鍵字查找數(shù)據(jù)行的單獨(dú)報(bào)表，來代替使用 GROUP BY 子句。在這種情況下，使用 DISTINCT 關(guān)鍵字的 SQL 效率更高。請(qǐng)?jiān)谛枰?jì)算聚合函數(shù)（SUM、COUNT、MAX 等）的情況下再使用 GROUP BY。另外，如果您的查詢總是自己返回一個(gè)唯一的行，則不要使用 DISTINCT 關(guān)鍵字。在這種情況下，DISTINCT 關(guān)鍵字只會(huì)增加系統(tǒng)開銷。

您已經(jīng)看到了，有大量技術(shù)都可用于優(yōu)化查詢和實(shí)現(xiàn)特定的業(yè)務(wù)規(guī)則，技巧就是進(jìn)行一些嘗試，然后比較它們的性能。最重要的是要測(cè)試、測(cè)試、再測(cè)試。在此專欄的將來各期內(nèi)容中，我將繼續(xù)深入講述 SQL Server 概念，包括數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、好的索引實(shí)踐以及 SQL Server 安全范例。

如有向 Johnny 提出的問題和建議，請(qǐng)發(fā)送電子郵件到 mmdata@microsoft.com

Johnny Papa 是北卡羅來納州羅利市的 MJM 研究公司的信息技術(shù)副總裁，他著有?Professional ADO 25 RDS Programming with ASP 30?? (Wrox, 2000)，并經(jīng)常在行業(yè)會(huì)議中做演講。要與他聯(lián)系，請(qǐng)發(fā)送電子郵件到 datapoints@lancelotweb.com

摘自 MSDN Magazine 2002 年 7 月 刊。可以在您當(dāng)?shù)氐膱?bào)攤上購(gòu)買此雜志