为什么在表值函数内调用标量函数比在 TVF 外调用要慢？

Question

我正在编写一个表值函数，调用该函数所需的时间是直接运行代码的 10 倍。我将此追溯到对 TVF 内的多行标量函数的调用。从 TVF 内部调用时，对标量函数的调用过慢。标量函数接受 3 个 int 参数并返回单个 int 结果。

什么会导致它在 TVF 中变慢？

首先，TVF 基本上是一种数据透视表，只返回一行，有 13 列。

标量函数是一个多行标量，它在两个表中的一个中查找一组匹配的键（即输入是 columnA，输出是 columnB，其中 input = columnA 和 active）。使用稍微更改的 where 子句再次搜索表 1，然后是表 2，最后是表 1。

用法最初是一个带有连接子句的 cte 查询：

  With cte as ( select count(*) over (partition by c.c1) recs,
                       c.setId, c.c1, c.c2, n.name
                From tbl c
                     Inner join tbl n on n.id = schma.scal(c.c1, c.c2, c.c3)
                Where c.setId=@setId and c.endDt is null
   )

这个 cte 最初被调用了 11 次，从（大约一半的时间）返回到 3 行（使用像 c1=42 这样的 where 子句）。所以，我想，嘿，它被调用了很多，因为总共只有 4-15 行，而基表是 ~1,000,000，我将通过将值放入表中将其减少到只有 15 次调用变量，然后进行更新。这实际上并没有更快，但它确实让我证明是对标量函数的调用导致速度变慢。

那看起来像：

   Insert into @cte(recs, setId, c1, c2)
    select count(*) over (partition by c.c1) recs, c.setId, c.c1, c.c2
    From tbl c
    Where c.setId=@setId and c.endDt is null;

    Update c
     Set nId =schma.scal(c.c1, c.c2, c.c3)
    From @cte c

正如我所说，@cte 有 4 到 15 行（我最常用的 setId 中有 11 行）。在此更新之后，然后在此更新之前先返回，这就是我得出结论，这是导致问题的标量函数的方式。基本上是几十毫秒，一秒多，再过几毫秒就完成了。

来自 SSMS 的查询计划没有用，我正在考虑是否可以使用 DMV 中的计划获得更多详细信息。

知道 TVF 可用于替换标量，并且这可以提高性能，我试了一下，它奏效了（在原始 TVF 中调用时，整个查询的时间在 ~100 毫秒范围内）。

我仍然在挠头，为什么从 TVF 内部呼叫比从外部呼叫需要更长的时间。

在 TVF 外部，我使用标量获得的时间与在原始 TFV 中使用新 TFV 的时间相当。

Answer 1

当作为查询的一部分调用时，标量函数被称为每行一次。

考虑以下示例。

1. 为我们的测试创建一个新的空白数据库：

   USE master;
   IF EXISTS (SELECT 1 FROM sys.databases d WHERE d.name = 'mv')
   BEGIN
       ALTER DATABASE mv SET SINGLE_USER WITH ROLLBACK IMMEDIATE;
       DROP DATABASE mv;
   END
   GO
   CREATE DATABASE mv;
   GO
   

2. 创建一个表、一个多语句函数和一个表值函数：

   USE mv;
   GO
   CREATE TABLE dbo.t
   (
       t_id int NOT NULL
           CONSTRAINT PK_t
           PRIMARY KEY CLUSTERED
   );
   GO
   
   CREATE FUNCTION dbo.t_func
   (
       @t_id int
   )
   RETURNS bit
   WITH SCHEMABINDING
   AS
   BEGIN
       DECLARE @r bit;
       IF EXISTS (SELECT 1 FROM dbo.t WHERE t.t_id = @t_id)
           SET @r = 1
       ELSE
           SET @r = 0;
       RETURN @r;
   END
   GO
   
   CREATE FUNCTION dbo.t_tvf
   (
       @min_t_id int
       , @max_t_id int
   )
   RETURNS TABLE 
   WITH SCHEMABINDING
   AS
   RETURN (
       SELECT t_id = t.t_id
           , e = dbo.t_func(dbo.t.t_id)
       FROM dbo.t
       WHERE t.t_id >= @min_t_id
           AND t.t_id <= @max_t_id
   );
   GO
   

3. 在表中插入一些示例数据：

   INSERT INTO dbo.t (t_id)
   SELECT ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY c.id, c.colid)
   FROM sys.syscolumns c;
   GO
   

4. 创建一个表来存储函数执行统计信息，并用一个显示多语句函数的执行计数的起始行填充它，t_func：

   CREATE TABLE dbo.function_stats
   (
       run_num int NOT NULL
       , object_name sysname NOT NULL
       , execution_count int NULL 
       , CONSTRAINT PK_function_stats
           PRIMARY KEY CLUSTERED (run_num, object_name)
   );
   GO
   INSERT INTO dbo.function_stats (run_num, object_name, execution_count)
   SELECT 1
       , o.name
       , COALESCE(fs.execution_count, 0)
   FROM sys.objects o 
       LEFT JOIN sys.dm_exec_function_stats fs ON fs.object_id = o.object_id
   WHERE o.name = 't_func';
   GO
   

5. 对 TVF 运行查询：

   SELECT t.*
   FROM dbo.t_tvf(1, 2) t;
   GO
   

6. 现在捕获执行统计信息：

   INSERT INTO dbo.function_stats (run_num, object_name, execution_count)
   SELECT 2
       , o.name
       , COALESCE(fs.execution_count, 0)
   FROM sys.objects o 
       LEFT JOIN sys.dm_exec_function_stats fs ON fs.object_id = o.object_id
   WHERE o.name = 't_func';
   

7. 函数统计结果：

   SELECT *
   FROM dbo.function_stats fs
   ORDER BY fs.run_num
       , fs.object_name;
   

????????????????????????????????????????????????
? 运行数？对象名称？执行计数？
????????????????????????????????????????????????
? 1 ? t_func ? 0 ?
? 2 ? t_func ? 2 ?
????????????????????????????????????????????????

如您所见，多语句函数执行了两次，对于 TVF 访问的源表，每行一次。

我预计辑阵语句功能正在被TVF叫很多很多次，给人的印象是它运行缓慢，而实际上它只是被称为很多次。