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當(dāng)一個查詢到達(dá)數(shù)據(jù)庫引擎時，SQL Server執(zhí)行兩個主要的步驟來產(chǎn)生結(jié)果。第一步是查詢編譯，他生成查詢計(jì)劃；第二部執(zhí)行這個查詢計(jì)劃。
查詢編譯由三個步驟組成：分析、代數(shù)化及查詢優(yōu)化。然后編譯器把經(jīng)過優(yōu)化的查詢計(jì)劃保存到過程緩存中。然后執(zhí)行引擎把該計(jì)劃轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的形式，然后執(zhí)行其中的步驟以生成查詢結(jié)果。如果今后再執(zhí)行相同的查詢或存儲過程時，過程緩存已經(jīng)包含了該計(jì)劃，則跳過編譯步驟，直接重用緩存的計(jì)劃來執(zhí)行該查詢或存儲過程。
安裝Northwind數(shù)據(jù)庫，點(diǎn)選“包括實(shí)際的執(zhí)行計(jì)劃”并執(zhí)行以下查詢：
USE Northwind;
GO
SELECT C.CustomerID, COUNT(O.OrderID) AS NumOrders
FROM dbo.Customers AS C
LEFT OUTER JOIN dbo.Orders AS O
ON C.CustomerID = O.CustomerID
WHERE C.City = 'London'
GROUP BY C.CustomerID
HAVING COUNT(O.OrderID) > 5
ORDER BY NumOrders;
生成結(jié)果：
執(zhí)行計(jì)劃流程圖：
文本形式的執(zhí)行計(jì)劃輸出：
|--Sort(ORDER BY:([Expr1004] ASC))
|--Filter(WHERE:([Expr1004]>(5)))
|--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1004]=CASE WHEN [Expr1004] IS NULL THEN (0) ELSE [Expr1004] END))
|--Nested Loops(Left Outer Join, OUTER REFERENCES:([C].[CustomerID]))
|--Index Seek(OBJECT:([Northwind].[dbo].[Customers].[City] AS [C]), SEEK:([C].[City]=N'London') ORDERED FORWARD)
|--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1004]=CONVERT_IMPLICIT(int,[Expr1009],0)))
|--Stream Aggregate(DEFINE:([Expr1009]=Count(*)))
|--Index Seek(OBJECT:([Northwind].[dbo].[Orders].[CustomersOrders] AS [O]), SEEK:([O].[CustomerID]=[Northwind].[dbo].[Customers].[CustomerID] as [C].[CustomerID]) ORDERED FORWARD)
計(jì)劃中的分支是交叉執(zhí)行的。該示例中SQL Server交替執(zhí)行嵌套循環(huán)的兩個分支。
灰色箭頭表示數(shù)據(jù)流，箭頭的粗細(xì)表示查詢優(yōu)化器估計(jì)通過該連接傳遞的行數(shù)。
引擎先對Customers表執(zhí)行索引查找，他將選擇來自London的第一個消費(fèi)者。可以查看此部操作的詳細(xì)信息，如下圖。
可以看到此步的查找謂詞的前綴為：
[Northwind].[dbo].[Customers].[City] = N'London
被選擇的行被傳遞到嵌套循環(huán)運(yùn)算符，嵌套循環(huán)則會開始進(jìn)行內(nèi)層循環(huán)的運(yùn)算。內(nèi)層循環(huán)由計(jì)算標(biāo)量、流聚合、索引查找組成。
查看一下內(nèi)層循環(huán)的第一步，索引查找的詳細(xì)信息，如下圖：
查找謂詞的前綴為：
[Northwind].[dbo].[Orders].CustomerId =
([Northwind].[dbo].[Customers].CustomerID as [C].CustomerID)
我們看到C.CustomerID的值被用于查找Orders表以獲得該CustomerID的所有訂單。也就是說嵌套循環(huán)的內(nèi)側(cè)引用了從外側(cè)得到的值。
緊接著，查詢會在找到來自London的第一個消費(fèi)者的所有訂單之后，將這些訂單傳遞給流聚合運(yùn)算符進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。從文本形式的執(zhí)行計(jì)劃輸出上可以很好的理解流聚合在這里做了什么。
|--Stream Aggregate(DEFINE:([Expr1009]=Count(*)))
其實(shí)他就是數(shù)了一下，有多少個訂單。
然后是計(jì)算標(biāo)量的操作：
|--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1004]=CONVERT_IMPLICIT(int,[Expr1009],0)))
其實(shí)就是做了一下類型轉(zhuǎn)換。
然后，內(nèi)側(cè)操作的結(jié)果會保存到外側(cè)的那行中，說白了就是把London的第一個消費(fèi)者的訂單數(shù)量存在這個消費(fèi)者對象之中。
那么是不是當(dāng)所有的嵌套循環(huán)執(zhí)行完成后，形成了一個由(消費(fèi)者,該消費(fèi)者的訂單個數(shù))這樣的結(jié)構(gòu)所組成的數(shù)組呢？答案是否定的，因?yàn)橛?jì)劃中的分支是交叉執(zhí)行的。當(dāng)一個消費(fèi)者完成了數(shù)數(shù)的工作，也完成他自己在前4步的操作，進(jìn)入左上角的計(jì)算標(biāo)量運(yùn)算符中。
那么然后，由左上角的計(jì)算標(biāo)量來處理這個數(shù)據(jù)，這個步驟就是做了一下值的檢查：
|--Compute Scalar(DEFINE:([Expr1004]=CASE WHEN [Expr1004] IS NULL THEN (0) ELSE [Expr1004] END))
這里的[Expr1004]在之前已經(jīng)定義過，還記得吧，首先是求某一個消費(fèi)者的所有訂單數(shù)，然后把值做了類型轉(zhuǎn)換。這里又增加了一些判斷：如果[Expr1004]是NULL則返回0，否則則執(zhí)行之前的[Expr1004]。
接著，將結(jié)果傳遞給篩選器運(yùn)算符。
文本形式的執(zhí)行計(jì)劃輸出：
|--Filter(WHERE:([Expr1004]>(5)))
這里很好理解，就是對這條數(shù)據(jù)進(jìn)行謂詞操作，如果值不為真，則移除掉該數(shù)據(jù)。
終于，數(shù)據(jù)到達(dá)了排序運(yùn)算符。大家應(yīng)該可以想到，在所有要被排序的行全部就緒之前進(jìn)行排序是沒有意義的，因此這些行會在排序這一步進(jìn)行等待，也就是說如果對Customers表的索引查找操作又找到一個來自London的消費(fèi)者，將重復(fù)執(zhí)行上述過程，直到所有要返回的行到達(dá)了排序運(yùn)算符后，將按正確的順序返回這些行。
文本形式的執(zhí)行計(jì)劃輸出：
|--Sort(ORDER BY:([Expr1004] ASC))
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