SQL语句效率分析 (记不清是哪里看到得了，感谢作者)

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转载最新推荐文章于 2026-09-20 13:50:22 发布 972 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

面试官：如何分析SQL执行效率从开篇词我们了解到，本专栏首先会一起讨论一下 SQL 优化，而优化 SQL 的前提是能定位到慢 SQL 并对其进行分析，因此在专栏的开始，会跟大家分享如何定位慢查询和如何分析 SQl 执行效率。在前面两节，会用一些简单的例子让大家学会这些分析技巧。阅读详情

索引

---使用索引优化数据库查询效率
1.不宜创建索引的情形
(1)经常插入，修改和删除的表
(2)数据量比较小的表，因为查询优化器在搜索索引时所花费的时间可能会大于遍历全表的数据所需要的时间

2.适合创建索引的情形
(1)为where子句中出现的列创建索引
(2)创建组合索引
(3)为group by 子句中出现的列创建索引

3.聚集索引的设计原则
(1)该列的数值是唯一的或者很少有重复的记录
(2)经常使用between ...and..按顺序查询的列
(3)定义identity的唯一列.
(4)经常用于对数据进行排序的列.

---无法使用索引的select语句
1.对索引列使用了函数,如：
select * from tb where max(id)=100

2.对索引列使用了'%xx'，如：
select * from tb where id like '%1'
需要注意的不是所有使用like关键字的select 语句都无法使用索引,比如
select * from tb where id like '1%'就可以使用索引

3.在where子句中对列进行类型转换(其实也是使用到了函数)

4.在组合索引的第1列不是使用最多的列,如在下面3个查询语句中建立组合索引,按顺序包含col2,col1,id列；
select * from tb where id='1' and col1='aa'
select id,sum(col1) from tb group by id
select * from tb where id='2' and col2='bb'
则第一句和第二句无法使用到索引所以需要注意组合索引的顺序

5.在where 子句中使用in关键字的某些句子
当在in关键字后面使用嵌套的select语句，将无法使用在该列上定义的索引
如：
select
*
from
ta
where
id
in
(select id from tb where ....)

--这样可以用到索引
select * from tb where id in('1','2')
/----------------------------------------/
问题是这样:
有表Stress_test(id int, key char(2))
        id 上有普通索引;
        key 上有簇索引;
        id 有有限量的重复;
        key 有无限量的重复;

现在我需要按逻辑与查询表中key='Az' AND key='Bw' AND key='Cv' 的id

求教高手最有效的查询语句

测试环境：
Hardware:P4 2.6+512M+80G
Software:windows server 2003(Enterprise Edition)+Sqlserver 2000 +sp3a

首先我们建立一个测试的数据，为使数据尽量的分布和随即，我们通过RAND()来随机产生2个随机数再组合成一个字符串，首先插入的数据是1,000,000条记录，然后在循环插入到58,000,000条记录。
因为是随机产生的数据，所以如果你自己测试的数据集和我测试的会不一样，但对索引的优化和运行的效率是一样的。
下面的“--//测试脚本”是产生测试数据的脚本，你可以根据需要修改 @maxgroup， @maxLoop的值，比如测试1百万的记录可以:

Select @maxgroup=1000
Select @maxLoop=1000

如果要测试5千万：

Select @maxgroup=5000
Select @maxLoop=10000

所以如果你的SERVER或PC比较慢，请耐心等待.....，
（在我的PC上运行的速度是插入1百万条的时间是1.14m，插入5千八百万条的时间是19.41m，重新建立INDEX的时间是34.36m)

作为一般的开发人员很容易就想到的语句：

--语句1

    select a.[id] from
    (select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Az') a,
    (select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Bw') b ,
    (select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Cv') c
    where a.id = b.id and a.id = c.id

--语句2

     select [id]
     from stress_test
     where [key]='Az' or [key]='Bw' or [key]='Cv'
     group by id having(count(distinct [key])=3)

--语句5

    SELECT distinct a.[id] FROM stress_test AS a,stress_test AS b,stress_test AS c
    WHERE a.[key]='Az' AND b.[key]='Bw' AND c.[key]='Cv'
      AND a.[id]=b.[id] AND a.[id]=c.[id]

但作为T-SQL的所谓“高手”可能会认为这种写法很“土”，也显得没有水平，所以会选择一些子查询和外连接的写法，按常理子查询的效率是比较高的：

--语句3

    select distinct [id] from stress_test A where
    not exists (
    select 1 from
     (select 'Az' as k union all select 'Bw' union all select 'Cv') B
    left join stress_test C on C.id=A.id and B.[k]=C.[key]
    where C.id is null)

--语句4

     select distinct a.id from stress_test a
     where not exists
     ( select * from keytb c
      where not exists
      ( select * from stress_test b
       where
             b.id = a.id
             and
             c.kf1 = b.[key]
       )
     )

我们先分析这几条语句（针对5千8百万条数据进行分析）：

请大家要特别留心Estimated row count的值。

语句1:从执行规划中我们可以看出，MSSQLSERVER选择的索引优化非常有规律，先通过CLUSTERED INDEX筛选出符合[KEY]='Az'条件的ID,然后进行HASH MATCH,在找出ID相等的；依次类推最终检索到符合所有条件的记录。中间的Estimated row count的值都不大。

语句2:从执行规划中我们可以看出，是先通过CLUSTERED INDEX筛选出符合 [key]='Az' or [key]='Bw' or [key]='Cv' 符合所有条件的ID，然后分组进行2次HASH MATCH 所有的ID。我们可以看出Estimated row count的值是越来越少，从最初的369,262到最后排序的只有402。

语句3:从执行规划中我们可以看是非常复杂的，是先通过3组通过CONSTANT SCAN和NON-CLUSTERED INDEX检索出符合 A.ID=C.ID AND [key]='**' 的记录3组，然后分组进行外键匹配，再将3组的数据合并，排序，然后再和一个NON-CLUSTERED INDEX检索出的记录集进行外键匹配，我们可以看出MSSQLSERVER会对所有的记录（5千万条）记录进行分组，Estimated row count的值是：58,720,000,所以这句T-SQL的瓶颈是对5千万条记录进行分组。

语句4:从执行规划中我们可以看和语句3有相似之处，都要对所有的记录（5千万条）记录进行分组，所以这是检索的瓶颈，而且使用的索引都是NON-CLUSTERED INDEX。

语句5：从执行规划中我们可以看出，先通过CLUSTERED INDEX检索出符合[Key]='Az'的记录集，然后进行HASH MATCH和SORTS,因为数量少所以是非常会的，在和通过NON-CLUSTERED INDEX检索[KEY]='Bw'的记录进行INNER JOIN,在和通过CLUSTERED INDEX检索[KEY]='Cv'的记录进行合并,最后是对4百万条数据进行分组检索，如果是6列，我们可以看出Estimated row count的值是递增，越来越大，最后的分组检索的Estimated row count的值是3.46E+15,这已经形成巨大的瓶颈。

我们可以先测试一下小的数据量（50000条）；

大家可以下面测试脚本的：

Select @maxgroup=500
Select @maxLoop=100

----------------------------------------------------------------------
|------------------语句 1----语句 2----语句 3----语句 4----语句 5----|
| 5万（3列） 5ms 19ms 37ms 59ms 0ms
| 5万（6列） 1ms 26ms 36ms 36ms 1ms

从测试的的数据来看，语句5的效率是最高的，几乎没有花费时间，而语句2的效率只能说是一般。如果测试到这里就结束了，我们可以毫不犹豫的选择语句 5 :-(,继续进行下面的测试.....

我们测试百万条以上的记录：
1.先对1百万条记录进行测试（选取3列）
2.先对1百万条记录进行测试（选取6列）
3.对5千万条数据测试（选取3列）
4.对5千万条数据测试（选取6列）

统计表1：
----------------------------------------------------------------------
|------------------语句 1----语句 2----语句 3----语句 4----语句 5----|
| 1百万（3列）    0.77%     0.41%    49.30%     48.99%     0.52%
| 1百万（6列）     1.61%     0.81%    48.99%     47.44%     1.14%
| 5千万（3列）     0.14%     0.18%    48.88%     48.86%     1.93%
| 5千万（6列）     0.00%     0.00%     0.00%      0.00%   100.00%
统计表2：
----------------------------------------------------------------------
|------------------语句 1----语句 2----语句 3----语句 4----语句 5----|
| 1百万（3列）     9ms       22ms     723ms     753ms      4ms
| 1百万（6列）      15ms      38ms     764ms     773ms     11ms
| 5千万（3列）     575ms     262ms 110117ms 110601ms 12533ms
| 5千万（6列）    1070ms     576ms 107988ms 109704ms     10m以上

测试总结：（我们可以比较关注：语句 2和语句 5）
1.在1百万条记录的情况下，语句 5是最快的，但在5千万条记录下是最慢的。这说明INDEX的优化一定的情况下，数据量不同，检索的效率也是不同的。我们平时在写T-SQL时一般关注的时INDEX的使用，只要我们写的T-SQL是利用CLUSTERED INDEX，我们就认为是最优化了，其实这是一个误区，我们还要关注Estimated row count的值，大量的I/O操作是我们应该关注的，所以我们应该根据数据量的不同选择相应的T-SQL语句，不要认为在小数据量下是最高的在大数据量的状态下也许是最慢的:-(。

2.在执行规划中最快的，并不是运行最快的，我们可以看在1百万（6列）在这行中，语句 2和语句 5的比例是0.81％：1.14％，但实际的运行效率是，38ms:11ms。所以，我们在选择T-SQL是要考虑本地I/O的速度，所以在优化语句时不仅要看执行规划还要计算一下具体的效率。

在测试的语句上加入：

SET STATISTICS TIME ON/OFF
SET STATISTICS IO ON/OFF
是一个很好的调试方法。

3.综合评价，语句 2的效率是最高的，执行效率没有随数据量变化而有很大的差别。

4.执行规划越简单的语句（语句1），综合效率越高，反之则越低（语句3，语句4）。

5.在平时写T-SQL语句时，一定要根据不同的数据量进行测试，虽然都是用CLUSTERED INDEX，但检索的效率却大相径庭。

--//测试脚本
USE Northwind
GO
if exists(select * from sysobjects where name=N'stress_test' and type='U')
Drop table stress_test
GO
--//定义测试的表stress_test,存放所有的测试数据
Create table stress_test([id] int,[key] char(2))

GO
--//插入测试的数据
Set nocount on
--//变量定义
Declare @id int --//Stress_test ID 值
Declare @key char(2) --//Stress_test [key] 值
Declare @maxgroup int --//组最大的循环数
Declare @maxLoop int --//ID最大的循环数
Declare @tempGroup int --//临时变量
Declare @tempLoop int --//临时变量
Declare @tempint1 int --//临时变量
Declare @tempint2 int --//临时变量
Declare @rowcount int --//记录事务提交的行数

--//初始化变量
Select @id=1
Select @maxgroup=1000
Select @maxLoop=1000
Select @tempGroup=1
Select @tempLoop=1
Select @key=''
Select @rowcount=0

while @tempLoop<=@maxLoop
begin
while @tempGroup<=@maxGroup
begin
select @tempint1=65+convert(int,rand()*50)
select @tempint2=65+convert(int,rand()*100)
if (@tempint1>=122 or @tempint2>=122)
    begin
    select @tempint1=@tempint1-100
    select @tempint2=@tempint2-100

    if (@tempint1<=65 or @tempint2<=65)
     begin
     select @tempint1=@tempint1+57
     select @tempint2=@tempint2+57
    end
   end
select @key=char(@tempint1)+char(@tempint2)
if @rowcount=0
begin tran ins
     insert into stress_test([id],[key])values(@id,@key)
       select @rowcount=@rowcount+1

   if @rowcount>3000 --//判断当行数达到3000条时，开始提交事务
   begin
       commit tran ins
      select @rowcount=0
   end

select @tempGroup=@tempgroup+1
end
if @rowcount>0
begin
commit tran ins
select @rowcount=0
end

select @tempGroup=1
select @id=@id+1
select @tempLoop=@tempLoop+1
end
GO
--//删除KEY值为NULL的记录
delete stress_test where [key]is null
GO
--//建立簇索引PK_STRESS
Create Clustered index pk_stress on stress_test([Key])
--//建立非簇索引NI_STRESS_ID
Create NonClustered index NI_stress_id on stress_test([id])
GO
--//定义测试的表keytb
if exists(select * from sysobjects where name=N'keytb' and type='U')
Drop table keytb
GO
create table keytb -----//存放你需要匹配的值的表
(
kf1 varchar(20)
)

--//存放你需要匹配的值，暂定为三个
insert into keytb(kf1) values('Az');
insert into keytb(kf1) values('Bw');
insert into keytb(kf1) values('Cv');

--insert into keytb(kf1) values('Du');
--insert into keytb(kf1) values('Ex');
--insert into keytb(kf1) values('Fy');
GO

下面我们就开始测试几种T-SQL的INDEX优化问题：

--先对1百万条/1亿条记录进行测试（选取3列）的T-SQL:

PRINT '第一种语句：'
SET STATISTICS TIME ON
SET STATISTICS IO ON
select a.[id] from
(select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Az') a,
(select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Bw') b ,
(select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Cv') c
where a.id = b.id and a.id = c.id
GO
PRINT '第二种语句：'
select [id]
from stress_test
where [key]='Az' or [key]='Bw' or [key]='Cv'
group by id having(count(distinct [key])=3)
GO
PRINT '第三种语句：'
select distinct [id] from stress_test A where
not exists (
select 1 from
(select 'Az' as k union all select 'Bw' union all select 'Cv') B
left join stress_test C on C.id=A.id and B.[k]=C.[key]
where C.id is null)
GO
PRINT '第四种语句：'
select distinct a.id from stress_test a
where not exists
( select * from keytb c
   where not exists
   ( select * from stress_test b
     where
       b.id = a.id
       and
       c.kf1 = b.[key]
   )
)
GO
PRINT '第五种语句：'
SELECT distinct a.[id] FROM stress_test AS a,stress_test AS b,stress_test AS c
WHERE a.[key]='Ac' AND b.[key]='Bb' AND c.[key]='Ca'
      AND a.[id]=b.[id] AND a.[id]=c.[id]

GO
SET STATISTICS TIME OFF
SET STATISTICS IO OFF

--先对1百万条/1亿条记录进行测试（选取6列）的T-SQL:
PRINT '第一种语句：'
SET STATISTICS TIME ON
SET STATISTICS IO ON
select a.[id] from
(select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Az') a,
(select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Bw') b ,
(select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Cv') c,
(select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Du') d,
(select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Ex') e,
(select distinct [id] from stress_test where [key] = 'Fy') f
where a.[id] = b.[id] and a.[id] = c.[id] and a.[id] = d.[id] and a.[id] = e.[id] and a.[id] = f.[id]
GO
PRINT '第二种语句：'
select [id]
from stress_test
where [key]='Az' or [key]='Bw' or [key]='Cv' or [Key]='Du'or [Key]='Ex'or [Key]='Fy'
group by id having(count(distinct [key])=6)
GO
PRINT '第三种语句：'
select distinct [id] from stress_test A where
not exists (
select 1 from
(select 'Az' as k union all select 'Bw' union all select 'Cv'union all select 'Du'union all select 'Ex'union all select 'Fy') B
left join stress_test C on C.id=A.id and B.[k]=C.[key]
where C.id is null)
GO
PRINT '第四种语句：'
select distinct a.id from stress_test a
where not exists
( select * from keytb c
   where not exists
   ( select * from stress_test b
     where
       b.id = a.id
       and
       c.kf1 = b.[key]
   )
)
GO
PRINT '第五种语句：'
SELECT distinct a.[id] FROM stress_test AS a,stress_test AS b,stress_test AS c,stress_test AS d,stress_test AS e,stress_test AS f
WHERE a.[key]='Az' AND b.[key]='Bw' AND c.[key]='Cv' AND d.[key]='Du' AND e.[key]='Ex' AND f.[key]='Fy'
     and a.[id] = b.[id] and a.[id] = c.[id] and a.[id] = d.[id] and a.[id] = e.[id] and a.[id] = f.[id]