query-optimization

查询优化

面向 SQL Server 和 Azure SQL Database 的 T-SQL 查询优化综合指南。基于已验证的证据进行优化：架构、数据类型、索引、行数、分区、执行计划以及允许的变更类型。

强制工作流

1. 优先验证架构

在建议改写、索引或提示之前，请先核实以下信息；无法核实时则标记为未知：

• SQL Server 版本、版本类型、兼容级别，以及适用时的 Azure SQL 层级。
• 完整的查询／过程文本、参数值、执行频率和运行时间目标。
• 表、视图、临时表、表变量和 TVF 的 DDL。
• 连接、筛选、分组、排序和临时表列的数据类型，包括长度、精度、小数位数、排序规则和是否可为空。
• 现有索引、约束、统计信息的更新时间、分区函数／方案以及行数。
• 对象是本地对象，还是链接服务器／远程数据源。
• 允许的变更类型：查询改写、新建索引、超大表索引变更、更新统计信息、暂存表、计算列，或不改代码。

使用 ../_shared/optimization-intake.md 和 ../_shared/assumption-tracker.md。如果缺少关键信息，请提供附带诊断步骤的条件性指导，而不是给出最终建议。

2. 找出根本瓶颈

尽可能使用实际执行计划和 STATISTICS IO, TIME。按测量出的影响排序，而不仅仅依据执行计划中的估算百分比：

• 逻辑读取量或行读取量过高。
• 估算值与实际值之间存在较大偏差。
• 由非 SARGable 谓词或缺少访问路径导致的扫描。
• 执行次数过多的键查找。
• 因估算不佳或缺少排序顺序而导致的排序／哈希／窗口溢出。
• 远程查询未能将谓词或连接下推到链接服务器。

如需详细检查 .sqlplan，请加载 tsql-master:execution-plan-analysis。

3. 修复 SARGability 问题和类型不匹配

SARGable 谓词可以使用有序索引访问。避免对索引列使用函数或进行类型转换。

非 SARGable	更安全的写法
WHERE YEAR(OrderDate) = 2026	WHERE OrderDate >= '20260101' AND OrderDate < '20270101'
WHERE LEFT(Name, 3) = 'ABC'	WHERE Name LIKE 'ABC%'
WHERE Amount * 1.1 > 1000	WHERE Amount > 1000 / 1.1
WHERE CONVERT(date, Dt) = @d	WHERE Dt >= @d AND Dt < DATEADD(day, 1, @d)
WHERE VarcharCol = 123	WHERE VarcharCol = '123'

请检查实际数据类型。即使谓词在语法上符合 SARGability，如果参数、临时列或连接键的类型或排序规则不正确，仍可能触发扫描。

4. 验证连接变更

切勿仅因所选列来自某个表就删除或替换连接。请验证：

• 连接是否会筛掉行？ 比较基础行数和连接后的行数，并检查外键是否受信任。
• 连接是否会增加行数？ 检查连接键是否唯一，以及被引用表中是否存在重复值。
• 能否替换为 EXISTS？ 如果只需判断是否存在且必须避免行数增加，请使用半连接。
• 是否保留外连接？ WHERE 中的谓词可能会意外地将 LEFT JOIN 转换为内连接。

请将移除连接的实验放入验证框架，并使用双向 EXCEPT 验证结果等价性。参见 references/rewrite-proof-harnesses.md。

5. 检查临时表和暂存数据类型

临时表通常是合适的优化工具，但类型不正确可能导致隐式转换。

在使用或建议使用临时表之前：

• 将暂存列类型与源元数据进行比较。
• 连接／筛选列的字符串长度和排序规则应与源列一致。
• 数值精度／小数位数和日期／时间精度应与源列一致。
• 加载后，如果行数足以支持，应添加适当的聚集或非聚集索引。
• 如果分阶段优化依赖准确的基数估算，请更新临时表统计信息。

请将不匹配项列为首要问题，因为它们可能导致执行计划分析和索引建议失效。使用 references/rewrite-proof-harnesses.md 中的检查器。

6. 选择改写模板

选择能够解决已验证瓶颈且侵入性最低的改写方式：

情况	模板
大型联接前有高选择性的谓词	先暂存符合条件的键，为暂存数据建立索引，然后再联接。
大型明细表稍后才聚合	如果分组能保留语义，则尽早聚合。
联接仅用于测试是否存在	用 EXISTS 替换会生成行的联接。
对不同列使用 OR	拆分为带重复项保护的 UNION ALL 分支。
包罗多种情况的可选谓词	使用动态 SQL 或针对性重新编译；避免在高频路径中使用 Col = @p OR @p IS NULL。
不安全的分区谓词	改写为分区列上的直接类型化范围条件。
表变量/TVF 导致估算不佳	根据版本和工作负载，使用临时表、内联 TVF 或重新编译。

除非已证明行数会减少且语义等价，否则不要暂存未经筛选的大型表，也不要提前聚合。

参数敏感性

当为某个值编译的计划被用于另一个截然不同的值时，就会发生参数嗅探。应用修复前，请先确认数据偏斜以及编译值/运行时值。

选项	最适用场景	注意事项
OPTION (RECOMPILE)	不常执行或变化极大的语句	会增加编译 CPU；计划不会复用。
OPTIMIZE FOR (@p = value)	具有稳定代表值的场景	随着数据变化，效果可能变差。
OPTIMIZE FOR UNKNOWN	平均分布可接受的场景	对所有情况而言，效果可能都一般。
动态 SQL	可选谓词和多种查询形态	需要安全地参数化。
Query Store 提示	SQL Server 2022+ 或 Azure SQL，且无需更改代码	监控回退问题。
PSP 优化	SQL Server 2022+，且兼容级别为 160	仅适用于符合条件的模式。

执行计划检查

关注以下运算符和警告：

计划证据	可能采取的措施
带残余谓词的扫描	修复 SARGability、键顺序或筛选索引。
读取行数较多的查找	增加更具选择性的键列，或改写残余谓词。
多次重复的键查找	覆盖查询，或先减少外部行数。
排序溢出或哈希溢出	修正估算、减少行数/宽度，或添加顺序兼容索引。
列上出现 CONVERT_IMPLICIT	统一参数/临时表/源数据类型。
估算偏差达到 10 倍以上	检查统计信息、数据偏斜、表变量、谓词和约束。
缺失索引警告	仅将其视为候选项；与现有索引及工作负载一并评估。

统计信息和基数

当证据表明估算过时或不足时，使用统计信息相关措施：

DBCC SHOW_STATISTICS('dbo.TableName', 'IndexOrStatsName');
UPDATE STATISTICS dbo.TableName IndexOrStatsName WITH FULLSCAN;

对于大型分区表，请评估增量统计信息和筛选统计信息。未考虑维护时段和阻塞问题时，不要在生产环境中运行大范围的全扫描更新。

输出格式

请按以下格式作答：

1. 接收状态：已验证、未验证、已证伪、需要诊断。
2. 瓶颈证据：计划节点、读取量、行数、估算值、警告。
3. 建议路径：改写、索引/统计信息变更或诊断，并按允许的变更类型分别列出。
4. 验证方案：结果等价性以及变更前后的性能指标。
5. 风险：参数敏感性、写入开销、阻塞、分区安全性、远程下推。

参考资料

• ../_shared/optimization-intake.md - 必须完成的接收检查清单。
• ../_shared/assumption-tracker.md - 假设状态协议。
• references/rewrite-proof-harnesses.md - 联接验证、临时类型检查器和改写模板。
• references/dmv-diagnostic-queries.md - 用于性能分析的 DMV 查询。