改善基于SQL Server应用程序可伸缩性

避免 LEFT JOIN 和 NULL

 当然，有很多时候您需要执行 LEFT JOIN 和使用 NULL 值。但是，它们并不适用于所有情况。改变 SQL 查询的构建方式可能会产生将一个花几分钟运行的报告缩短到只花几秒钟这样的天壤之别的效果。有时，必须在查询中调整数据的形态，使之适应应用程序所要求的显示方式。虽然 TABLE 数据类型会减少大量占用资源的情况，但在查询中还有许多区域可以进行优化。SQL 的一个有价值的常用功能是 LEFT JOIN。它可以用于检索第一个表中的所有行、第二个表中所有匹配的行、以及第二个表中与第一个表不匹配的所有行。例如，如果希望返回每个客户及其定单，使用 LEFT JOIN 则可以显示有定单和没有定单的客户。

此工具可能会被过度使用。LEFT JOIN 消耗的资源非常之多，因为它们包含与 NULL（不存在）数据匹配的数据。在某些情况下，这是不可避免的，但是代价可能非常高。LEFT JOIN 比 INNER JOIN 消耗资源更多，所以如果您可以重新编写查询以使得该查询不使用任何 LEFT JOIN，则会得到非常可观的回报。

 加快使用 LEFT JOIN 的查询速度的一项技术涉及创建一个 TABLE 数据类型，插入第一个表（LEFT JOIN 左侧的表）中的所有行，然后使用第二个表中的值更新 TABLE 数据类型。此技术是一个两步的过程，但与标准的 LEFT JOIN 相比，可以节省大量时间。一个很好的规则是尝试各种不同的技术并记录每种技术所需的时间，直到获得用于您的应用程序的执行性能最佳的查询。

 测试查询的速度时，有必要多次运行此查询，然后取一个平均值。因为查询（或存储过程）可能会存储在 SQL Server 内存中的过程缓存中，因此第一次尝试耗费的时间好像稍长一些，而所有后续尝试耗费的时间都较短。另外，运行您的查询时，可能正在针对相同的表运行其他查询。当其他查询锁定和解锁这些表时，可能会导致您的查询要排队等待。例如，如果您进行查询时某人正在更新此表中的数据，则在更新提交时您的查询可能需要耗费更长时间来执行。

 避免使用 LEFT JOIN 时速度降低的最简单方法是尽可能多地围绕它们设计数据库。例如，假设某一产品可能具有类别也可能没有类别。如果 Products 表存储了其类别的 ID，而没有用于某个特定产品的类别，则您可以在字段中存储 NULL 值。然后您必须执行 LEFT JOIN 来获取所有产品及其类别。您可以创建一个值为“No Category”的类别，从而指定外键关系不允许 NULL 值。通过执行上述操作，现在您就可以使用 INNER JOIN 检索所有产品及其类别了。虽然这看起来好像是一个带有多余数据的变通方法，但可能是一个很有价值的技术，因为它可以消除 SQL 批处理语句中消耗资源较多的 LEFT JOIN。在数据库中全部使用此概念可以为您节省大量的处理时间。请记住，对于您的用户而言，即使几秒钟的时间也非常重要，因为当您有许多用户正在访问同一个联机数据库应用程序时，这几秒钟实际上的意义会非常重大。

灵活使用笛卡尔乘积

 对于此技巧，我将进行非常详细的介绍，并提倡在某些情况下使用笛卡尔乘积。出于某些原因，笛卡尔乘积 (CROSS JOIN) 遭到了很多谴责，开发人员通常会被警告根本就不要使用它们。在许多情况下，它们消耗的资源太多，从而无法高效使用。但是像 SQL 中的任何工具一样，如果正确使用，它们也会很有价值。例如，如果您想运行一个返回每月数据（即使某一特定月份客户没有定单也要返回）的查询，您就可以很方便地使用笛卡尔乘积。

虽然这看起来好像没什么神奇的，但是请考虑一下，如果您从客户到定单（这些定单按月份进行分组并对销售额进行小计）进行了标准的 INNER JOIN，则只会获得客户有定单的月份。因此，对于客户未订购任何产品的月份，您不会获得 0 值。如果您想为每个客户都绘制一个图，以显示每个月和该月销售额，则可能希望此图包括月销售额为 0 的月份，以便直观标识出这些月份。如果使用 Figure 2（最后一页） 中的 SQL，数据则会跳过销售额为 0 美元的月份，因为在定单表中对于零销售额不会包含任何行（假设您只存储发生的事件）。

Figure 3（最后一页）中的代码虽然较长，但是可以达到获取所有销售数据（甚至包括没有销售额的月份）的目标。首先，它会提取去年所有月份的列表，然后将它们放入第一个 TABLE 数据类型表 (@tblMonths) 中。下一步，此代码会获取在该时间段内有销售额的所有客户公司的名称列表，然后将它们放入另一个 TABLE 数据类型表 (@tblCus-tomers) 中。这两个表存储了创建结果集所必需的所有基本数据，但实际销售数量除外。 第一个表中列出了所有月份（12 行），第二个表中列出了这个时间段内有销售额的所有客户（对于我是 81 个）。并非每个客户在过去 12 个月中的每个月都购买了产品，所以，执行 INNER JOIN 或 LEFT JOIN 不会返回每个月的每个客户。这些操作只会返回购买产品的客户和月份。

笛卡尔乘积则可以返回所有月份的所有客户。笛卡尔乘积基本上是将第一个表与第二个表相乘，生成一个行集合，其中包含第一个表中的行数与第二个表中的行数相乘的结果。因此，笛卡尔乘积会向表 @tblFinal 返回 972 行。最后的步骤是使用此日期范围内每个客户的月销售额总计更新 @tblFinal 表，以及选择最终的行集。

如果由于笛卡尔乘积占用的资源可能会很多，而不需要真正的笛卡尔乘积，则可以谨慎地使用 CROSS JOIN。例如，如果对产品和类别执行了 CROSS JOIN，然后使用 WHERE 子句、DISTINCT 或 GROUP BY 来筛选出大多数行，那么使用 INNER JOIN 会获得同样的结果，而且效率高得多。如果需要为所有的可能性都返回数据（例如在您希望使用每月销售日期填充一个图表时），则笛卡尔乘积可能会非常有帮助。但是，您不应该将它们用于其他用途，因为在大多数方案中 INNER JOIN 的效率要高得多。