第二个计算标量的解释

Question

我注意到一个奇怪的事情。这个查询

declare @t int = 3;

select distinct top(@t) 
    Number - Number + ABS(CHECKSUM( CAST(NEWID() as binary(16)) ))
from Numbers as n;

制定这个计划

dbo.Numbers 是一个标准的 Numbers 表 - 只是具有聚集主键的连续整数列表 - 包含 100k 行。

有两个计算标量运算符。右边的计算Number - Number并定义一个内部表达式。左边的执行加法和内部函数调用。奇怪的是，如果重写为，则只有一个计算标量运算符

Number + ABS(...) - Number

这里发生了一些“有趣”的事情吗？或者这是解析器如何从备忘录构建执行计划的简单产物？两种形式都在 search(1) 中完成编译。使用 TF8677 强制搜索(2) 不会改变行为。TF8606 显示项目标准化后树中的分离。

我不认为这是一个问题。我只是想知道这里是否有值得学习的东西。

一些背景

我想生成一个固定长度的随机数列表。这

ABS(CHECKSUM(NEWID()))

似乎是要走的路。我有一个 Numbers 表（有 100k 行），因此使用它来驱动输出似乎是合理的。我想要不进行替换的采样，因此 DISTINCT 将确保没有重复项，并且 TOP() 将给出所需的结果集大小。把它放在一起我得到

declare @t int = 3;

select distinct top(@t) 
    ABS(CHECKSUM(NEWID()))
from Numbers as n;

遗憾的是，该计划是使用哈希匹配（聚合）进行聚集索引扫描。最好只读取所需的最小行数，也许可以使用 Flow Distinct 来强制唯一性。

这很快让我想到了这个问题。我尝试了那里的每一个建议。除了将基表列转换为字符串、附加字符串函数的空输出并重新转换为整数（我没有尝试 CCI）之外，没有任何更改计划。这感觉不太令人满意。

认识到 CHECKSUM 返回了整数，并且 Numbers 表保存了整数，我尝试了以下无操作：

declare @t int = 3;

select distinct top(@t) 
    Number - Number + ABS(CHECKSUM( CAST(NEWID() as binary(16)) ))
from Numbers as n;

这给出了上面所希望的计划。

对于从 1 到 100k 的所有参数值，形状都会保持不变。

为了我跑步的价值

Microsoft SQL Server 2019 (RTM) - 15.0.2000.5 (X64) 2019 年 9 月 24 日 13:48:23 版权所有 (C) 2019 Microsoft Corporation Developer Edition（64 位），适用于 Windows 10 Home 10.0（内部版本 18362：）

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Answer 1

计算标量的数量没有什么特别有趣的。编译和优化过程通常会产生比严格需要的更多的内容。Conor Cunningham 在一次早期的 SQLBits 会议上笼统地谈到了这一点。在理想的情况下，不必要的标量计算将在优化结束时崩溃，但只实现了少数情况。

背景：Flow Distinct的选择取决于所需的行数是否小于估计的不同值的数量。

使用变量 withTOP意味着默认猜测需要 100 行，因此我们需要不同值的数量超过这个数量。

基数估计器 (CE) 的处理方式ABS(CHECKSUM(NEWID()))取决于版本。SQL Server 2014 中引入的 CE 模型估计该表达式将生成一个唯一值，无论其计算次数（在本例中为读取的 Numbers 表行数）如何。当然，这不是一个很好的估计。

2014 年之前的 CE 模型做出了更有根据的猜测，给出的估计值远远超过 100，因此具有Flow Distinct。不过，我的 Numbers 表确实有一千万行。@t如有必要，您可以通过暗示例如的较低值来帮助方程式顺利进行OPTIMIZE FOR (@t = 1)。

您可以通过任何常用方式暗示早期的 CE 模型，例如USE HINT ('FORCE_LEGACY_CARDINALITY_ESTIMATION')或USE HINT ('QUERY_OPTIMIZER_COMPATIBILITY_LEVEL_110')。

例如：

DECLARE @T integer = 3;

SELECT DISTINCT TOP (@T)
    ABS(CHECKSUM(NEWID()))
FROM dbo.Numbers AS N
OPTION
(
    OPTIMIZE FOR (@T = 1),
    USE HINT('QUERY_OPTIMIZER_COMPATIBILITY_LEVEL_110')
);