李紅麗

SQL Server數(shù)據(jù)庫的查詢優(yōu)化探析

李紅麗

SQL Server是一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是一個全面的數(shù)據(jù)庫管理平臺,查詢語句是數(shù)據(jù)庫中最基本、最常用、最復雜的語句，數(shù)據(jù)庫中的查詢在返回結(jié)果時有時需要很長的時間，速度非常緩慢導致用戶無法忍受。為提高查詢效率，數(shù)據(jù)庫的查詢優(yōu)化便成了一個備受關(guān)注的話題。從SQL Server數(shù)據(jù)庫出發(fā)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的查詢語句，可以討論影響SQL Server數(shù)據(jù)庫查詢效率的因素，并提出SQLServer數(shù)據(jù)庫優(yōu)化查詢的方法。

SQLServer；數(shù)據(jù)庫；查詢效率；查詢優(yōu)化

李紅麗/陽泉師范高等?？茖W校助教（山西陽泉045200）。

1 引言

隨著計算機科學技術(shù)日新月異的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)成了其中發(fā)展較快的領(lǐng)域之一，SQL Server已成為最普及、最全能的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，因此各類信息管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫有了更緊密的結(jié)合。隨著數(shù)據(jù)量的不斷增加，數(shù)據(jù)查詢的速度受到了嚴重影響，數(shù)據(jù)庫的合理使用便顯得尤為重要。因此，本文對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的查詢優(yōu)化展開討論。

2 影響SQL Server數(shù)據(jù)庫查詢效率的因素

在SQL Server數(shù)據(jù)庫中，對于一個查詢而言，經(jīng)常會遇到查詢方法不同但查詢結(jié)果相同的情況，但條件表達式不同會使數(shù)據(jù)庫的響應速度出現(xiàn)很大差別。以下面兩條常用SQL語句為例：

Select*from table where TID>1000 and name=’LiYang’；

和 Select*from tablewhere name=’LiYang’and TID>1000；

從這兩條語句的書寫順序來看它們不太一樣，如果TID是一個聚合索引，那么第一條語句查詢時，直接從表的1000條之后的記錄中查找滿足name='LiYang'的記錄；而第二條語句查詢時，需先從全表中查找出滿足name='LiYang'的所有記錄，然后再根據(jù)TID>1000這個限制條件提取出查詢結(jié)果?？梢?，第一條語句的查詢速度要快。

在設(shè)計數(shù)據(jù)庫查詢時，查詢效率顯得至關(guān)重要。在設(shè)計中應注意到：（1）是否用到索引。數(shù)據(jù)庫索引如同書籍中的目錄，在訪問數(shù)據(jù)庫時，用戶可以減少遍歷數(shù)據(jù)的次數(shù)，從而可以快速找到所需數(shù)據(jù)。（2）I/O吞吐量。在硬件環(huán)境特定時，部署方案的優(yōu)化可適當提高I/O吞吐量，避免發(fā)生瓶頸問題。（3）應當創(chuàng)建計算列。如果沒有相應的計算列，在進行數(shù)據(jù)查詢時對已有數(shù)據(jù)再次進行計算，從而浪費一部分性能。（4）要有足夠的內(nèi)存。在查詢或訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)時，難免會占用大量的內(nèi)存空間，當內(nèi)存不足時，數(shù)據(jù)的訪問速度就會受到明顯的影響。除此以外，網(wǎng)速慢、查詢出的數(shù)據(jù)量過大、鎖或者死鎖、返回了不必要的行和列、查詢語句不夠優(yōu)化等，也是影響SQL Server數(shù)據(jù)庫查詢效率的重要因素。

3 SQLServer數(shù)據(jù)庫優(yōu)化查詢的方法

3.1 合理使用索引

索引查詢是數(shù)據(jù)庫中重要的記錄查詢方法，它的根本目的就是為了加快查詢速度。以下是實際應用中應該注意的幾點。

3.1.1 連接操作需要經(jīng)常進行，但是沒有指定為外鍵的列上建立索引，而連接操作不經(jīng)常進行的字段優(yōu)化器會自動生成索引；特別注意不要在選擇的欄位上使用索引，這樣是無意義的，最好在條件選擇的語句上合理的使用索引。如where,order by。

舉例：Select id,title,content,cat_id from article where cat_id=11；

這個語句在id,title,content上使用索引是毫無意義的，對這個語句沒有任何優(yōu)化作用。但如果在外鍵cat_id上使用索引，可以起到優(yōu)化作用。

3.1.2 在SQL語句中GROUP BY、ORDER BY的字段上經(jīng)常建立索引。

3.1.3 在條件表達式中用到的不同值較多的列上最好建立檢索，在不同值較少的列上不需要建立索引，如性別字段上就不必建立索引。

3.1.4 經(jīng)常存取的列應避免建立索引。

3.1.5 如果某些列需要建立連接應該建立索引。

3.1.6 如果有多個待排序的列，可在這些列上建立復合索引（compound index），但注意建立復合索引的順序要按照使用的頻度來確定。

3.1.7 在缺省情況下要建立非簇集索引，但有時也要考慮簇集索引，如：含有有限數(shù)目（不是很少）唯一的列，進行大范圍的查詢。

索引的充分利用可減少I/0的掃描次數(shù)，有效避免對整個表的搜索。當然索引的合理性要建立在對各種查詢的分析和預測中，也取決于DBA所設(shè)計的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

3.2 避免或簡化排序

在數(shù)據(jù)庫查詢時應避免或簡化對大型表的重復排序。在可以利用索引自動以適當?shù)拇涡蜻M行輸出時，優(yōu)化器可自動避免排序的步驟。為避免多余的排序，要適當?shù)脑鰷p索引，適當?shù)睾喜?shù)據(jù)庫表。如果實在避免不了排序，要考慮適當簡化。

3.3 避免對大型表進行全表順序掃描

在使用嵌套查詢時，對表的順序掃描會使查詢效率明顯下降。為避免這種情況，可以對連接的列進行索引。如有三個表：學生表Studen（t學號Sno、姓名Sname、性別Sex、年齡Sage、系別Sdept），課程表Course(課程號Cno,課程名Cname,先行課Cpno,學分Ccredit)和選課表SC（學號Sno、課程號Cno、成績Score）。如果其中兩個表要做連接，就要在“學號”這個連接字段上建立索引。

此外，也可使用并集來避免順序存取。雖然在所有的列上都有索引，但某些形式的where子句迫使優(yōu)化器使用順序存取。以下例子是強迫對orders表執(zhí)行順序操作：

在Student.sno和SC.sno上雖建立了索引，但在這個語句中優(yōu)化器還會使用順序存取路徑掃描整張表。因為這個語句檢索的是分離的行的集合，所以應改為如下語句：

此時就可以利用索引路徑處理查詢,提高查詢效率。

3.4 避免相關(guān)子查詢

如果一個列的標簽在主查詢和where子句中的查詢中同時出現(xiàn)，那么當主查詢中的列值改變后，很可能子查詢必須重新查詢一次。查詢嵌套的層次越多，效率就會越低，因此要盡量避免子查詢。若子查詢不可避免，就要在子查詢中將多余的行全部過濾掉。

3.5 避免使用通配符匹配

在數(shù)據(jù)庫查詢中使用通配符匹配時特別耗費時間。如以Student表為例看like關(guān)鍵字：

在執(zhí)行查詢時就會利用索引來查詢，顯然會大大提高速度。

3.6 避免在where子句使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和串操作等函數(shù)操作

除以上優(yōu)化方法之外，還應注意：（1）要避免在經(jīng)常被更新的列上建立索引。因為每次更新操作，所有的索引都要做相應的調(diào)整。另外，所有的分頁操作都被記錄在日志中，這樣也會增加I/O操作。（2）要避免在經(jīng)常更新的列上建立聚集索引，以免引起整行的移動。（3）要盡量在where子句中少用OR和IN?？梢钥紤]將其使用Union分成幾個子查詢。（4）應避免在where子句中使用NOT、<>、或！=運算符，減少全表掃描。

4 結(jié)束語

SQLServer是微軟公司出品的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理（RDBMS）軟件，雖應用很廣，效率很高，但在實際應用過程中，隨著數(shù)據(jù)庫規(guī)模越來越大，數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級上升，應進一步完善提升，從而繼續(xù)改善數(shù)據(jù)庫(尤其是大型數(shù)據(jù)庫)的性能。

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1671-6531（2013）07-0054-01

郭一鶴