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这是 SQL 人员的脑筋急转弯 - 谁能想到为什么第一个函数执行良好,而第二个函数运行缓慢的原因?

功能 A - 通常在 ~5 毫秒内完成

CREATE FUNCTION dbo.GoodFunction
(
    @IDs UniqueIntTable READONLY
)
RETURNS TABLE
AS RETURN
    SELECT p.ID, p.Node, p.Name, p.Level
    FROM
    (
        SELECT DISTINCT a.Ancestor AS Node
        FROM Hierarchy h
        CROSS APPLY dbo.GetAncestors(h.Node.GetAncestor(1)) a
        WHERE h.ID IN (SELECT Value FROM @IDs)
    ) np
    INNER JOIN Hierarchy p
    ON p.Node = np.Node

功能 B - 运行非常缓慢 - 5 分钟后我放弃了

CREATE FUNCTION dbo.BadFunction
(
    @IDs UniqueIntTable READONLY
)
RETURNS TABLE
AS RETURN
    WITH Ancestors_CTE AS
    (
        SELECT DISTINCT a.Ancestor AS Node
        FROM Hierarchy c
        CROSS APPLY dbo.GetAncestors(c.Node.GetAncestor(1)) a
        WHERE c.ID IN (SELECT Value FROM @IDs)
    )
    SELECT p.ID, p.Node, p.Name, p.Level
    FROM Ancestors_CTE ac
    INNER JOIN Hierarchy p
    ON p.Node = ac.Node

我将在下面解释这个函数的作用,但在我开始之前,我想指出我认为这并不重要,因为据我所知,这两个函数是完全相同的! 唯一的区别是一个使用 CTE,一个使用子查询;A中子查询的内容和B中的CTE是相同的。

如果有人决定这很重要:此函数的目的只是挑选出层次结构中任意数量位置的所有可能的祖先(父母、祖父母等)。该Node列是一个hierarchyid,并且dbo.GetAncestors是一个 CLR 函数,它只是沿着路径走,它不做任何数据访问。

UniqueIntTable这就是它所暗示的 - 它是一个用户定义的表类型,只有一列,Value int NOT NULL PRIMARY KEY. 这里所有应该被索引的东西都被索引了——函数 A 的执行计划本质上只是两个索引搜索和一个哈希匹配,就像函数 B 一样。

这个奇怪问题的一些更奇怪的方面:

  • 我什至无法使用函数 B 获得一个简单查询的估计执行计划。看起来性能问题与这个看似简单的函数的编译有关。

  • 如果我从函数 B 中取出“主体”并将其粘贴到内联查询中,它会正常运行,与函数 A 的性能相同。所以它似乎只是UDF 内的 CTE 的问题,或者相反,只有使用 CTE 的 UDF。

  • 当我尝试运行 B 时,测试机器上一个内核上的 CPU 使用率一直飙升至 100%。似乎没有太多 I/O。

我想将其视为 SQL Server 错误并使用版本 A,但我总是尝试牢记规则 #1(“SELECT Ain't Broken”),并且我担心函数 A 的良好结果某种程度上是一种本地化的侥幸,它会像 B 在不同的服务器上一样“失败”。

有任何想法吗?


更新- 我现在包含一个完整的独立脚本来重现。

获取祖先函数

[SqlFunction(FillRowMethodName = "FillAncestor", 
    TableDefinition = "Ancestor hierarchyid", IsDeterministic = true,
    IsPrecise = true, DataAccess = DataAccessKind.None)]
public static IEnumerable GetAncestors(SqlHierarchyId h)
{
    while (!h.IsNull)
    {
        yield return h;
        h = h.GetAncestor(1);
    }
}

模式创建

BEGIN TRAN

CREATE TABLE Hierarchy
(
    ID int NOT NULL IDENTITY(1, 1)
        CONSTRAINT PK_Hierarchy PRIMARY KEY CLUSTERED,
    Node hierarchyid NOT NULL,
    [Level] as Node.GetLevel(),
    Name varchar(50) NOT NULL
)

CREATE INDEX IX_Hierarchy_Node
ON Hierarchy (Node)
INCLUDE (Name)

CREATE INDEX IX_Hierarchy_NodeBF
ON Hierarchy ([Level], Node)

GO

INSERT Hierarchy (Node, Name)
    SELECT CAST('/1/' AS hierarchyid), 'Alice' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/1/' AS hierarchyid), 'Bob' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/1/1/' AS hierarchyid), 'Charles' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/1/2/' AS hierarchyid), 'Dave' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/1/3/' AS hierarchyid), 'Ellen' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/2/' AS hierarchyid), 'Fred' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/3/' AS hierarchyid), 'Graham' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/3/1/' AS hierarchyid), 'Harold' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/3/2/' AS hierarchyid), 'Isabelle' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/4/' AS hierarchyid), 'John' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/' AS hierarchyid), 'Karen' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/1/' AS hierarchyid), 'Liam' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/2/' AS hierarchyid), 'Mary' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/2/1/' AS hierarchyid), 'Nigel' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/2/2/' AS hierarchyid), 'Oliver' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/3/' AS hierarchyid), 'Peter' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/3/1/' AS hierarchyid), 'Quinn'

GO

CREATE TYPE UniqueIntTable AS TABLE 
(
    Value int NOT NULL,
    PRIMARY KEY (Value)
)

GO

COMMIT

GO

上述代码/脚本可用于创建 CLR 函数/DB 模式;使用与原版相同的GoodFunction脚本BadFunction

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5 回答 5

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哈哈,试试这个:

IF OBJECT_ID('_HappyFunction' ) IS NOT NULL DROP FUNCTION _HappyFunction
IF OBJECT_ID('_SadFunction'   ) IS NOT NULL DROP FUNCTION _SadFunction
IF TYPE_ID  ('_UniqueIntTable') IS NOT NULL DROP TYPE _UniqueIntTable
GO

CREATE TYPE _UniqueIntTable AS TABLE (Value int NOT NULL PRIMARY KEY)
GO

CREATE FUNCTION _HappyFunction (@IDs _UniqueIntTable READONLY)
RETURNS TABLE AS RETURN
  SELECT Value FROM @IDs
GO

CREATE FUNCTION _SadFunction (@IDs _UniqueIntTable READONLY)
RETURNS TABLE AS RETURN 
  WITH CTE AS (SELECT Value FROM @IDs)
  SELECT Value FROM CTE
GO

-- this will return an empty record set
DECLARE @IDs _UniqueIntTable 
SELECT * FROM _HappyFunction(@IDs)
GO

-- this will hang
DECLARE @IDs _UniqueIntTable 
SELECT * FROM _SadFunction(@IDs)
GO

谁会猜到?

于 2010-01-28T02:35:14.630 回答
2

我已经重现了 SQL 2008 SP1 上的行为,用 SQL UDF 代替了 CLF UDF dbo.GetAncestors。我尝试了表值函数和内联函数;没有人有所作为。

我还不知道发生了什么,但是为了他人的利益,我将在下面包含我的定义。

-- try a recursive inline UDF...
CREATE FUNCTION dbo.GetAncestors(@hierarchyid hierarchyid)
RETURNS TABLE AS RETURN (
WITH recurse AS (
    SELECT @hierarchyid AS Ancestor
    WHERE @hierarchyid IS NOT NULL
    UNION ALL
    SELECT Ancestor.GetAncestor(1) FROM recurse
    WHERE Ancestor.GetAncestor(1) IS NOT NULL
    )
SELECT * FROM recurse
)

-- ...or a table-valued UDF, it makes no difference
CREATE FUNCTION dbo.GetAncestors(@hierarchyid hierarchyid)
RETURNS @return TABLE (Ancestor hierarchyid) 
AS BEGIN
    WHILE @hierarchyid IS NOT NULL BEGIN
        INSERT @return (Ancestor)
        VALUES (@hierarchyid)
        SET @hierarchyid = @hierarchyid.GetAncestor(1)
    END             
    RETURN
END

选择上面的定义之一,然后运行它来观察它挂起:

DECLARE @IDs UniqueIntTable 
INSERT @IDs SELECT ID FROM Hierarchy
RAISERROR('we have inserted %i rows.',-1,-1,@@ROWCOUNT) WITH NOWAIT
SELECT * FROM dbo.GoodFunction(@IDs) a
RAISERROR('we have returned %i rows.',-1,-1,@@ROWCOUNT) WITH NOWAIT
GO

DECLARE @IDs UniqueIntTable 
INSERT @IDs SELECT ID FROM Hierarchy
RAISERROR('we have inserted %i rows.',-1,-1,@@ROWCOUNT) WITH NOWAIT
SELECT * FROM dbo.BadFunction(@IDs) a
RAISERROR('we have returned %i rows.',-1,-1,@@ROWCOUNT) WITH NOWAIT
GO

第二批甚至从未开始。它通过了解析阶段,但似乎在绑定和优化之间迷失了方向。

两个函数的主体在函数包装器之外编译成完全相同的执行计划:

SET SHOWPLAN_TEXT ON
GO
DECLARE @IDs UniqueIntTable 
INSERT @IDs SELECT ID FROM Hierarchy
SELECT p.ID, p.Node, p.Name, p.[Level]
FROM
(
    SELECT DISTINCT a.Ancestor AS Node
    FROM Hierarchy c 
    CROSS APPLY dbo.GetAncestors_IF(c.Node.GetAncestor(1)) a
    WHERE c.ID IN (SELECT Value FROM @IDs)
) np
INNER JOIN Hierarchy p
ON p.Node = np.Node

;WITH Ancestors_CTE AS
(
    SELECT DISTINCT a.Ancestor AS Node
    FROM Hierarchy c
    CROSS APPLY dbo.GetAncestors_IF(c.Node.GetAncestor(1)) a
    WHERE c.ID IN (SELECT Value FROM @IDs)
)
SELECT p.ID, p.Node, p.Name, p.[Level]
FROM Ancestors_CTE ac
INNER JOIN Hierarchy p
ON p.Node = ac.Node


-- both return this:

    |--Nested Loops(Inner Join, OUTER REFERENCES:([p].[Node]))
         |--Compute Scalar(DEFINE:([p].[Level]=[Scratch].[dbo].[Hierarchy].[Level] as [p].[Level]))
         |    |--Compute Scalar(DEFINE:([p].[Level]=[Scratch].[dbo].[Hierarchy].[Node] as [p].[Node].GetLevel()))
         |         |--Index Scan(OBJECT:([Scratch].[dbo].[Hierarchy].[IX_Hierarchy_Node] AS [p]))
         |--Top(TOP EXPRESSION:((1)))
              |--Filter(WHERE:([Recr1005]=[Scratch].[dbo].[Hierarchy].[Node] as [p].[Node]))
                   |--Nested Loops(Inner Join, OUTER REFERENCES:([c].[Node]))
                        |--Nested Loops(Inner Join, OUTER REFERENCES:([Value]))
                        |    |--Clustered Index Scan(OBJECT:(@IDs))
                        |    |--Clustered Index Seek(OBJECT:([Scratch].[dbo].[Hierarchy].[PK_Hierarchy] AS [c]), SEEK:([c].[ID]=[Value]) ORDERED FORWARD)
                        |--Index Spool(WITH STACK)
                             |--Concatenation
                                  |--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1011]=(0)))
                                  |    |--Constant Scan(VALUES:(([Scratch].[dbo].[Hierarchy].[Node] as [c].[Node].GetAncestor((1)))))
                                  |--Assert(WHERE:(CASE WHEN [Expr1013]>(100) THEN (0) ELSE NULL END))
                                       |--Nested Loops(Inner Join, OUTER REFERENCES:([Expr1013], [Recr1003]))
                                            |--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1013]=[Expr1012]+(1)))
                                            |    |--Table Spool(WITH STACK)
                                            |--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1004]=[Recr1003].GetAncestor((1))))
                                                 |--Filter(WHERE:(STARTUP EXPR([Recr1003].GetAncestor((1)) IS NOT NULL)))
                                                      |--Constant Scan

很有意思。在 Microsoft Connect 上提交错误报告,让他们告诉您发生了什么。

于 2010-01-28T01:26:49.607 回答
1

这是一个猜测,只是一个猜测,但也许它与优化器如何对最佳执行计划做出很好的猜测有关,但并未对最佳执行计划进行详尽的搜索。

因此,查询执行的工作方式如下:

解析->绑定->优化->执行

您的两个查询的解析树肯定会有所不同。绑定树可能不同。我对绑定阶段知之甚少,无法得出结论,但假设绑定树不同,则可能需要不同数量的转换才能使 A 和 B 绑定树到相同的执行计划。

如果需要两次额外的转换才能使查询 B 达到约 5 毫秒的计划,优化器可能会在发现它之前说“足够好”。而对于查询 A,约 5 毫秒的计划可能刚好在搜索成本阈值之内。

于 2010-01-23T04:41:19.883 回答
0

在第一条语句中,您的加入是

np INNER JOIN Hierarchy p
    ON p.Node = np.Node

你的第二个陈述是

Ancestors_CTE a
INNER JOIN Hierarchy p
ON p.Node = a.Node

但是,a 也用作 CT 中 dbo.GetAncestor(c.Node.GetAncestor(1)) 的别名。尝试Ancestors_CTE a与 eg进行交换Ancestor_CTE acte,以确保优化器不会与双重使用 a 作为别名混淆。

也就是说,我不确定 SQL 服务器在创建 CTE 时应用正确索引的能力如何。我以前遇到过这个问题,并且使用表变量取得了巨大的成功。

于 2010-01-26T22:35:21.463 回答
-1

据我了解,在批量使用 CTE 时,您必须以“;”结束语句。它与 WITH 子句的解释有关。试试这个:

IF OBJECT_ID('_HappyFunction' ) IS NOT NULL DROP FUNCTION _HappyFunction  
IF OBJECT_ID('_NowHappyFunction') IS NOT NULL DROP FUNCTION _NowHappyFunction  
IF TYPE_ID  ('_UniqueIntTable') IS NOT NULL DROP TYPE _UniqueIntTable  
GO  

CREATE TYPE _UniqueIntTable AS TABLE (Value int NOT NULL PRIMARY KEY)  
GO  

CREATE FUNCTION _HappyFunction (@IDs _UniqueIntTable READONLY)  
RETURNS TABLE AS RETURN  
  SELECT Value FROM @IDs  
GO  

CREATE FUNCTION _NowHappyFunction (@IDs _UniqueIntTable READONLY)  
RETURNS @Table TABLE
(
Value INT
)
BEGIN
  ;WITH CTE AS (SELECT Value FROM @IDs)
  INSERT INTO @Table
  SELECT Value FROM CTE
  RETURN
END
GO

-- this will return an empty record set  
DECLARE @IDs _UniqueIntTable   
SELECT * FROM _HappyFunction(@IDs)  
GO  

-- this will no longer hang and will also return an empty record set 
DECLARE @IDs _UniqueIntTable   
SELECT * FROM _NowHappyFunction(@IDs)  
GO 
于 2010-07-20T19:14:50.410 回答