奇怪的性能问题:内联用户定义函数中的公用表表达式

Question

对于SQL人员来说,这是一个大脑扭转者 - 任何人都可以想到这些功能中的第一个表现良好的原因,第二个运行速度慢吗？

功能A - 通常在~5 ms内完成

CREATE FUNCTION dbo.GoodFunction
(
    @IDs UniqueIntTable READONLY
)
RETURNS TABLE
AS RETURN
    SELECT p.ID, p.Node, p.Name, p.Level
    FROM
    (
        SELECT DISTINCT a.Ancestor AS Node
        FROM Hierarchy h
        CROSS APPLY dbo.GetAncestors(h.Node.GetAncestor(1)) a
        WHERE h.ID IN (SELECT Value FROM @IDs)
    ) np
    INNER JOIN Hierarchy p
    ON p.Node = np.Node

功能B - 运行速度极慢 - 我在5分钟后放弃了

CREATE FUNCTION dbo.BadFunction
(
    @IDs UniqueIntTable READONLY
)
RETURNS TABLE
AS RETURN
    WITH Ancestors_CTE AS
    (
        SELECT DISTINCT a.Ancestor AS Node
        FROM Hierarchy c
        CROSS APPLY dbo.GetAncestors(c.Node.GetAncestor(1)) a
        WHERE c.ID IN (SELECT Value FROM @IDs)
    )
    SELECT p.ID, p.Node, p.Name, p.Level
    FROM Ancestors_CTE ac
    INNER JOIN Hierarchy p
    ON p.Node = ac.Node

我将在下面解释这个函数的作用,但在我进入之前,我想指出我认为这不重要,因为据我所知,这两个函数完全相同! 唯一的区别是,一个使用CTE,一个使用子查询; A中的子查询和B中的CTE的内容是相同的.

如果有人决定这一点很重要:这个函数的目的只是挑选层次结构中任意数量位置的所有可能的祖先(父,祖父母等).该Node列是一个hierarchyid,并且dbo.GetAncestors是一个简单地沿路径行进的CLR函数,它不进行任何数据访问.

UniqueIntTable它意味着什么 - 它是一个用户定义的表类型,有一列,Value int NOT NULL PRIMARY KEY.应该索引的所有内容都被编入索引 - 函数A的执行计划基本上只是两个索引查找和一个哈希匹配,因为它应该与函数B一起使用.

这个奇怪的问题甚至有些奇怪的方面:

• 我甚至无法使用函数B获得简单查询的估计执行计划.看起来性能问题几乎与编译这个看起来很简单的函数有关.

• 如果我从函数B中取出"body"并将其粘贴到内联查询中,它会正常运行,与函数A的性能相同.因此,它似乎只是UDF内部 CTE的问题,或者相反,仅与使用CTE的UDF.

• 当我尝试运行B时,测试机器上一个核心的CPU使用率一直高达100%.似乎没有太多的I/O.

我想把它作为一个SQL Server错误而耸耸肩并使用版本A,但我总是试图保持规则#1("SELECT Is Not Broken"),并且我担心函数A的好结果某种程度上是一种本地化的侥幸,它会像B在不同的服务器上那样"失败".

有任何想法吗？

---

更新 - 我现在包括一个完整的自包含脚本来重现.

GetAncestors功能

[SqlFunction(FillRowMethodName = "FillAncestor", 
    TableDefinition = "Ancestor hierarchyid", IsDeterministic = true,
    IsPrecise = true, DataAccess = DataAccessKind.None)]
public static IEnumerable GetAncestors(SqlHierarchyId h)
{
    while (!h.IsNull)
    {
        yield return h;
        h = h.GetAncestor(1);
    }
}

架构创建

BEGIN TRAN

CREATE TABLE Hierarchy
(
    ID int NOT NULL IDENTITY(1, 1)
        CONSTRAINT PK_Hierarchy PRIMARY KEY CLUSTERED,
    Node hierarchyid NOT NULL,
    [Level] as Node.GetLevel(),
    Name varchar(50) NOT NULL
)

CREATE INDEX IX_Hierarchy_Node
ON Hierarchy (Node)
INCLUDE (Name)

CREATE INDEX IX_Hierarchy_NodeBF
ON Hierarchy ([Level], Node)

GO

INSERT Hierarchy (Node, Name)
    SELECT CAST('/1/' AS hierarchyid), 'Alice' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/1/' AS hierarchyid), 'Bob' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/1/1/' AS hierarchyid), 'Charles' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/1/2/' AS hierarchyid), 'Dave' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/1/3/' AS hierarchyid), 'Ellen' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/2/' AS hierarchyid), 'Fred' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/3/' AS hierarchyid), 'Graham' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/3/1/' AS hierarchyid), 'Harold' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/3/2/' AS hierarchyid), 'Isabelle' UNION ALL
    SELECT CAST('/1/4/' AS hierarchyid), 'John' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/' AS hierarchyid), 'Karen' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/1/' AS hierarchyid), 'Liam' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/2/' AS hierarchyid), 'Mary' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/2/1/' AS hierarchyid), 'Nigel' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/2/2/' AS hierarchyid), 'Oliver' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/3/' AS hierarchyid), 'Peter' UNION ALL
    SELECT CAST('/2/3/1/' AS hierarchyid), 'Quinn'

GO

CREATE TYPE UniqueIntTable AS TABLE 
(
    Value int NOT NULL,
    PRIMARY KEY (Value)
)

GO

COMMIT

GO

上面的代码/脚本可用于创建CLR函数/ DB模式; 使用相同的GoodFunction并BadFunction在原来的脚本.

Answer 1

哈哈,试试这个:

IF OBJECT_ID('_HappyFunction' ) IS NOT NULL DROP FUNCTION _HappyFunction
IF OBJECT_ID('_SadFunction'   ) IS NOT NULL DROP FUNCTION _SadFunction
IF TYPE_ID  ('_UniqueIntTable') IS NOT NULL DROP TYPE _UniqueIntTable
GO

CREATE TYPE _UniqueIntTable AS TABLE (Value int NOT NULL PRIMARY KEY)
GO

CREATE FUNCTION _HappyFunction (@IDs _UniqueIntTable READONLY)
RETURNS TABLE AS RETURN
  SELECT Value FROM @IDs
GO

CREATE FUNCTION _SadFunction (@IDs _UniqueIntTable READONLY)
RETURNS TABLE AS RETURN 
  WITH CTE AS (SELECT Value FROM @IDs)
  SELECT Value FROM CTE
GO

-- this will return an empty record set
DECLARE @IDs _UniqueIntTable 
SELECT * FROM _HappyFunction(@IDs)
GO

-- this will hang
DECLARE @IDs _UniqueIntTable 
SELECT * FROM _SadFunction(@IDs)
GO

谁会想到？