Question

对于SQL人员来说，这是一个大脑扭转者 - 任何人都可以想到这些功能中的第一个表现良好的原因，第二个运行速度慢吗？

功能A - 通常在~5 ms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 - 运行速度极慢 - 我在5分钟后放弃

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，但在我进入之前，我想指出我认为这不重要，因为据我所知，这两个函数正是同样的！唯一的区别是，一个使用CTE，一个使用子查询; A中的子查询和B中的CTE的内容相同。

如果有人决定这一点很重要：此功能的目的只是挑选层次结构中任意数量位置的所有可能的祖先（父，祖父母等）。 Node列是hierarchyid，而dbo.GetAncestors是一个CLR函数，只是沿着路径走，它不会任何数据访问。

UniqueIntTable就是它所暗示的 - 它是一个用户定义的表类型，有一列Value int NOT NULL PRIMARY KEY。应该索引的所有内容都被编入索引 - 函数A的执行计划基本上只是两个索引查找和一个哈希匹配，因为它应该与函数B一样。

这个奇怪的问题有些奇怪的方面：

我甚至无法使用函数B获得简单查询的估计执行计划。几乎看起来性能问题与此简单的编译有关 - 功能。
如果我从函数B中取出“body”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CTE的一个问题在UDF中，或者相反，仅与使用CTE的UDF一起使用。
当我尝试运行B时，测试计算机上一个核心的CPU使用率一直高达100％。似乎没有太多的I / O.

我想把它作为一个SQL Server错误耸耸肩并使用版本A，但我总是试着记住规则＃1（“SELECT is not Broken”），我我担心功能A的良好结果在某种程度上是一种本地化的侥幸，它将以与B在不同服务器上相同的方式“失败”。

有什么想法吗？

更新 - 我现在要包含一个完整的自包含脚本来重现。

GetAncestors功能

[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);
    }
}

架构制作

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

上面的代码/脚本可用于创建CLR函数/ DB模式;在原文中使用相同的GoodFunction和BadFunction脚本。

Answer 1

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？

Answer 2

我在SQL 2008 SP1上重现了这种行为，用SQL UDF代替了CLF UDF dbo.GetAncestors。我尝试了一个表值函数和一个内联函数;没有人有所作为。

我不知道发生了什么，但是其他人的好处，我将在下面列出我的定义。

-- 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，然后运行它以观察它的挂起：

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

第二批甚至从未启动。它已经过了解析阶段，但似乎在绑定和优化之间迷失了。

两个函数的主体在函数包装器之外编译为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

非常有趣。在Microsoft Connect上提交错误报告，让他们告诉您发生了什么。

Answer 3

这是一个猜测，只是一个猜测，但也许它有一些事情需要做优化器如何对最佳执行计划做出相当好的猜测，但不会对其进行详尽的搜索。

因此，查询执行的工作原理如下：

解析 - ＆gt; bind - ＆gt;优化 - ＆gt;执行

两个查询的解析树肯定会有所不同。绑定树可能不同。我不完全了解绑定阶段最终说明，但假设绑定树不同，那么它可能需要不同数量的转换才能使A和B绑定到相同的树执行计划。

如果需要两次额外的转换才能将查询B提供给~5ms计划，优化器可能会在发现它之前说“足够好”。而对于查询A，~5ms计划可能只是在搜索成本阈值内。

Answer 4

在第一个声明中，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.GetAncestors（c.Node.GetAncestor（1））的别名。尝试与例如Ancestors_CTE a进行交换Ancestor_CTE acte，以确保优化器不会混淆a作为别名的双重使用。

那就是说，我不确定在创建CTE时，SQL服务器在应用正确的索引方面有多好。我以前遇到过这个问题，并且使用了表变量而非常成功。

Answer 5

据我所知，批量使用CTE时必须以“;”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

奇怪的性能问题：内联用户定义函数中的公用表表达式

5 个答案: