數據庫優化策略(五)

(四)其他書上沒有的索引使用經驗總結

1、用聚合索引比用不是聚合索引的主鍵速度快

下面是實例語句:(都是提取25萬條數據)

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi='2004-9-16'

使用時間:3326毫秒

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where gid<=250000

使用時間:4470毫秒

這裏,用聚合索引比用不是聚合索引的主鍵速度快了近1/4。

2、用聚合索引比用一般的主鍵作order by時速度快,特別是在小數據量情況下

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen order by fariqi

用時:12936

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen order by gid

用時:18843

這裏,用聚合索引比用一般的主鍵作order by時,速度快了3/10。事實上,如果數據量很小的話,用聚集索引作爲排序列要比使用非聚集索引速度快得明顯的多;而數據量如果很大的話,如10萬以上,則二者的速度差別不明顯。

3、使用聚合索引內的時間段,搜索時間會按數據佔整個數據表的百分比成比例減少,而無論聚合索引使用了多少個

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi>'2004-1-1'

用時:6343毫秒(提取100萬條)

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi>'2004-6-6'

用時:3170毫秒(提取50萬條)

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi='2004-9-16'

用時:3326毫秒(和上句的結果一模一樣。如果採集的數量一樣,那麼用大於號和等於號是一樣的)

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi>'2004-1-1' and fariqi<'2004-6-6'

用時:3280毫秒

4 、日期列不會因爲有分秒的輸入而減慢查詢速度

下面的例子中,共有100萬條數據,2004年1月1日以後的數據有50萬條,但只有兩個不同的日期,日期精確到日;之前有數據50萬條,有5000個不同的日期,日期精確到秒。

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi>'2004-1-1' order by fariqi

用時:6390毫秒

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi<'2004-1-1' order by fariqi

用時:6453毫秒

(五)其他注意事項

“水可載舟,亦可覆舟”,索引也一樣。索引有助於提高檢索性能,但過多或不當的索引也會導致系統低效。因爲用戶在表中每加進一個索引,數據庫就要做更多的工作。過多的索引甚至會導致索引碎片。

所以說,我們要建立一個“適當”的索引體系,特別是對聚合索引的創建,更應精益求精,以使您的數據庫能得到高性能的發揮。

當然,在實踐中,作爲一個盡職的數據庫管理員,您還要多測試一些方案,找出哪種方案效率最高、最爲有效。

 

二、改善SQL語句

很多人不知道SQL語句在SQL SERVER中是如何執行的,他們擔心自己所寫的SQL語句會被SQL SERVER誤解。比如:

select * from table1 where name='zhangsan' and tID > 10000

和執行:

select * from table1 where tID > 10000 and name='zhangsan'

一些人不知道以上兩條語句的執行效率是否一樣,因爲如果簡單的從語句先後上看,這兩個語句的確是不一樣,如果tID是一個聚合索引,那麼後一句僅僅從表的10000條以後的記錄中查找就行了;而前一句則要先從全表中查找看有幾個name='zhangsan'的,而後再根據限制條件條件tID>10000來提出查詢結果。

事實上,這樣的擔心是不必要的。SQL SERVER中有一個“查詢分析優化器”,它可以計算出where子句中的搜索條件並確定哪個索引能縮小表掃描的搜索空間,也就是說,它能實現自動優化。

雖然查詢優化器可以根據where子句自動的進行查詢優化,但大家仍然有必要了解一下“查詢優化器”的工作原理,如非這樣,有時查詢優化器就會不按照您的本意進行快速查詢。

在查詢分析階段,查詢優化器查看查詢的每個階段並決定限制需要掃描的數據量是否有用。如果一個階段可以被用作一個掃描參數(SARG),那麼就稱之爲可優化的,並且可以利用索引快速獲得所需數據。

SARG的定義:用於限制搜索的一個操作,因爲它通常是指一個特定的匹配,一個值得範圍內的匹配或者兩個以上條件的AND連接。形式如下:

列名 操作符 <常數 或 變量>

<常數 或 變量> 操作符列名

列名可以出現在操作符的一邊,而常數或變量出現在操作符的另一邊。如:

Name=’張三’

價格>5000

5000<價格

Name=’張三’ and 價格>5000

如果一個表達式不能滿足SARG的形式,那它就無法限制搜索的範圍了,也就是SQL SERVER必須對每一行都判斷它是否滿足WHERE子句中的所有條件。所以一個索引對於不滿足SARG形式的表達式來說是無用的。

介紹完SARG後,我們來總結一下使用SARG以及在實踐中遇到的和某些資料上結論不同的經驗:

1、Like語句是否屬於SARG取決於所使用的通配符的類型

如:name like ‘張%’ ,這就屬於SARG

而:name like ‘%張’ ,就不屬於SARG。

原因是通配符%在字符串的開通使得索引無法使用。

2、or 會引起全表掃描

Name=’張三’ and 價格>5000 符號SARG,而:Name=’張三’ or 價格>5000 則不符合SARG。使用or會引起全表掃描。

3、非操作符、函數引起的不滿足SARG形式的語句

不滿足SARG形式的語句最典型的情況就是包括非操作符的語句,如:NOT、!=、<>、!<、!>、NOT EXISTS、NOT IN、NOT LIKE等,另外還有函數。下面就是幾個不滿足SARG形式的例子:

ABS(價格)<5000

Name like ‘%三’

有些表達式,如:

WHERE 價格*2>5000

SQL SERVER也會認爲是SARG,SQL SERVER會將此式轉化爲:

WHERE 價格>2500/2

但我們不推薦這樣使用,因爲有時SQL SERVER不能保證這種轉化與原始表達式是完全等價的。

4、IN 的作用相當與OR

語句:

Select * from table1 where tid in (2,3)

Select * from table1 where tid=2 or tid=3

是一樣的,都會引起全表掃描,如果tid上有索引,其索引也會失效。

5、儘量少用NOT

6、exists 和 in 的執行效率是一樣的

很多資料上都顯示說,exists要比in的執行效率要高,同時應儘可能的用not exists來代替not in。但事實上,我試驗了一下,發現二者無論是前面帶不帶not,二者之間的執行效率都是一樣的。因爲涉及子查詢,我們試驗這次用SQL SERVER自帶的pubs數據庫。運行前我們可以把SQL SERVER的statistics I/O狀態打開。

(1)select title,price from titles where title_id in (select title_id from sales where qty>30)

該句的執行結果爲:

表 'sales'。掃描計數 18,邏輯讀 56 次,物理讀 0 次,預讀 0 次。

表 'titles'。掃描計數 1,邏輯讀 2 次,物理讀 0 次,預讀 0 次。

   

(2)select title,price from titles where exists (select * from sales where sales.title_id=titles.title_id and qty>30)

第二句的執行結果爲:

表 'sales'。掃描計數 18,邏輯讀 56 次,物理讀 0 次,預讀 0 次。

表 'titles'。掃描計數 1,邏輯讀 2 次,物理讀 0 次,預讀 0 次。

我們從此可以看到用exists和用in的執行效率是一樣的。

7、用函數charindex()和前面加通配符%的LIKE執行效率一樣

前面,我們談到,如果在LIKE前面加上通配符%,那麼將會引起全表掃描,所以其執行效率是低下的。但有的資料介紹說,用函數charindex()來代替LIKE速度會有大的提升,經我試驗,發現這種說明也是錯誤的:

select gid,title,fariqi,reader from tgongwen where charindex('刑偵支隊',reader)>0 and fariqi>'2004-5-5'

用時:7秒,另外:掃描計數 4,邏輯讀 7155 次,物理讀 0 次,預讀 0 次。

select gid,title,fariqi,reader from tgongwen where reader like '%' + '刑偵支隊' + '%' and fariqi>'2004-5-5'

用時:7秒,另外:掃描計數 4,邏輯讀 7155 次,物理讀 0 次,預讀 0 次。

8、union並不絕對比or的執行效率高

我們前面已經談到了在where子句中使用or會引起全表掃描,一般的,我所見過的資料都是推薦這裏用union來代替or。事實證明,這種說法對於大部分都是適用的。

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi='2004-9-16' or gid>9990000

用時:68秒。掃描計數 1,邏輯讀 404008 次,物理讀 283 次,預讀 392163 次。

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi='2004-9-16'

union

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where gid>9990000

用時:9秒。掃描計數 8,邏輯讀 67489 次,物理讀 216 次,預讀 7499 次。

看來,用union在通常情況下比用or的效率要高的多。

但經過試驗,筆者發現如果or兩邊的查詢列是一樣的話,那麼用union則反倒和用or的執行速度差很多,雖然這裏union掃描的是索引,而or掃描的是全表。

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi='2004-9-16' or fariqi='2004-2-5'

用時:6423毫秒。掃描計數 2,邏輯讀 14726 次,物理讀 1 次,預讀 7176 次。

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where fariqi='2004-9-16'

union

select gid,fariqi,neibuyonghu,reader,title from Tgongwen where  fariqi='2004-2-5'

用時:11640毫秒。掃描計數 8,邏輯讀 14806 次,物理讀 108 次,預讀 1144 次。

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