SQL Server中提前找到隐式转换提升性能的办法

http://www.cnblogs.com/shanksgao/p/4254942.html 高兄这篇文章很好的谈论了由于数据隐式转换造成执行计划不准确,从而造成了死锁。那如果在事情出现之前发现了这类潜在的风险岂不是更好?

那么我们来看一个简单的例子,如代码清单1所示。

   1: SELECT    *
   2: FROM      HumanResources.Employee
   3: WHERE     NationalIDNumber = 243322160
   4: 
   5: SELECT    *
   6: FROM      HumanResources.Employee
   7: WHERE     NationalIDNumber = '243322160'

代码清单1.

NationalIDNumber列定义是Nvarchar,而参数第一个为INT类型,第二个为Varchar类型。那么就存在隐式转换,由高继伟提到的数据类型转换优先级( https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms190309.aspx )可以看到,第一列Nvarchar和INT属性类型,INT数据类型优先级高,需要把列NationalIDNumber转换为INT类型,因此涉及到需要把所有该列值转换为INT,因此只能通过扫描操作,从而影响性能。

而代码清单1中第二个查询,NationalIDNumber列为Nvarchar类型,而参数为varchar类型,根据数据类型优先级,需要将Varchar转换为Navrchar,因此仅仅需要对参数进行隐式转换,因此不影响性能。

如何在出现问题之前找到出问题的查询?

在SQL Server中,执行计划会被缓存起来,以便后续进行复用。SQL Server提供了一系列DMV可以查看这些执行计划。由于执行计划的本质是XML,因此通过XQUERY查询特定的执行计划变为可能。

在执行计划中,存在隐式转换的节点会存在类似如代码清单2所示的字段:

   1: <Convert DataType="int" Style="0" Implicit="true">
   2:                                   
   3:                                     
   4:                                       <ColumnReference Database="[AdventureWorks2012]" Schema="[HumanResources]" Table="[Employee]" Column="NationalIDNumber" />
   5:                                     
   6:                                   
   7:                                 

代码清单2.对列进行转换的执行计划片段

前面提到,只有对列而不是参数进行隐式转换时,才会影响性能。而在代码清单2中对列进行隐式转换的执行计划会引用具体的数据库名称、架构名称、表名称、列名称。而对参数进行隐式转换的仅仅是引用参数,如代码清单3所示。

   1: <Convert DataType="nvarchar" Length="8000" Style="0" Implicit="true">
   2:                                     
   3:                                       
   4:                                         <ColumnReference Column="@1" />
   5:                                       
   6:                                     
   7:                                   

代码清单3.对参数进行转换的执行计划片段

既然我们已经知道产生问题的执行计划特征,那么我们就可以利用DMV和Xquery找出这些执行计划,代码如代码清单4所示:

   1: SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED
   2:  DECLARE @dbname SYSNAME
   3:  SET @dbname = QUOTENAME(DB_NAME());
   4:  WITH XMLNAMESPACES
   5:  (DEFAULT 'http://schemas.microsoft.com/sqlserver/2004/07/showplan')
   6:  SELECT stmt.value('(@StatementText)[1]', 'varchar(max)') AS SQL_Text ,
   7:         t.value('(ScalarOperator/Identifier/ColumnReference/@Schema)[1]',
   8:                 'varchar(128)') AS SchemaName ,
   9:         t.value('(ScalarOperator/Identifier/ColumnReference/@Table)[1]',
  10:                 'varchar(128)') AS TableName ,
  11:         t.value('(ScalarOperator/Identifier/ColumnReference/@Column)[1]',
  12:                 'varchar(128)') AS ColumnName ,
  13:         ic.DATA_TYPE AS ConvertFrom ,
  14:         ic.CHARACTER_MAXIMUM_LENGTH AS ConvertFromLength ,
  15:         t.value('(@DataType)[1]', 'varchar(128)') AS ConvertTo ,
  16:         t.value('(@Length)[1]', 'int') AS ConvertToLength ,
  17:         query_plan
  18:  FROM sys.dm_exec_cached_plans AS cp
  19:         CROSS APPLY sys.dm_exec_query_plan(plan_handle) AS qp
  20:         CROSS APPLY query_plan.nodes('/ShowPlanXML/BatchSequence/Batch/Statements/StmtSimple')
  21:         AS batch ( stmt )
  22:         CROSS APPLY stmt.nodes('.//Convert[@Implicit="1"]') AS n ( t )
  23:         JOIN INFORMATION_SCHEMA.COLUMNS AS ic ON QUOTENAME(ic.TABLE_SCHEMA) = t.value('(ScalarOperator/Identifier/ColumnReference/@Schema)[1]',
  24:                                                               'varchar(128)')
  25:                                                  AND QUOTENAME(ic.TABLE_NAME) = t.value('(ScalarOperator/Identifier/ColumnReference/@Table)[1]',
  26:                                                               'varchar(128)')
  27:                                                  AND ic.COLUMN_NAME = t.value('(ScalarOperator/Identifier/ColumnReference/@Column)[1]',
  28:                                                               'varchar(128)')
  29:  WHERE t.exist('ScalarOperator/Identifier/ColumnReference[@Database=sql:variable("@dbname")][@Schema!="[sys]"]') = 1

代码清单4.找出隐式转换的执行计划

对于本例的结果如图1所示。

图1.找出隐式转换的结果

小结

本篇文章提供了通过执行计划缓存找出对性能影响的隐式转换,在出现问题之前进行调优。对于开发人员来讲,注意书写T-SQL的数据类型可以在后续避免很多问题。

注:由于代码清单4使用了XQuery,因此在执行计划缓存很大时,会比较慢。

参考资料: http://sqlblog.com/blogs/jonathan_kehayias/archive/2010/01/08/finding-implicit-column-conversions-in-the-plan-cache.aspx

http://www.cnblogs.com/shanksgao/p/4254942.html

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