如何获取查询执行计划？

Question

在Microsoft SQL Server中,如何获取查询/存储过程的查询执行计划？

Answer 1

有许多方法可以获得执行计划,使用哪种方法取决于您的具体情况.通常,您可以使用SQL Server Management Studio来获取计划,但是如果由于某种原因您无法在SQL Server Management Studio中运行查询,那么您可能会发现通过SQL Server Profiler或通过检查获取计划会很有帮助计划缓存.

方法1 - 使用SQL Server Management Studio

SQL Server附带了一些简洁的功能,可以很容易地捕获执行计划,只需确保选中"包含实际执行计划"菜单项(位于"查询"菜单下)并按正常方式运行查询.

如果您尝试获取存储过程中语句的执行计划,那么您应该执行存储过程,如下所示:

exec p_Example 42

查询完成后,您应该会在结果窗格中看到一个名为"执行计划"的额外选项卡.如果您运行了许多语句,那么您可能会在此选项卡中看到许多计划.

从此处可以检查SQL Server Management Studio中的执行计划,或者右键单击计划并选择"将执行计划另存为..."以将计划保存为XML格式的文件.

方法2 - 使用SHOWPLAN选项

此方法与方法1非常相似(实际上这是SQL Server Management Studio在内部执行的操作),但是为了完整性或者如果您没有SQL Server Management Studio,我将其包含在内.

在运行查询前,运行一个下列语句.该语句必须是批处理中的唯一语句,即您不能同时执行另一个语句:

SET SHOWPLAN_TEXT ON
SET SHOWPLAN_ALL ON
SET SHOWPLAN_XML ON
SET STATISTICS PROFILE ON
SET STATISTICS XML ON -- The is the recommended option to use

这些是连接选项,因此您只需要为每个连接运行一次.从这一点开始,所有运行的语句都将伴随着包含所需格式的执行计划的其他结果集 - 只需按照通常的方式运行查询即可查看计划.

完成后,您可以使用以下语句关闭此选项:

SET <<option>> OFF

执行计划格式的比较

除非你有强烈的偏好,否则我建议使用该STATISTICS XML选项.此选项等同于SQL Server Management Studio中的"包括实际执行计划"选项,并以最方便的格式提供最多信息.

• SHOWPLAN_TEXT - 显示基于基本文本的估计执行计划,而不执行查询
• SHOWPLAN_ALL - 显示基于文本的估计执行计划和成本估算,而不执行查询
• SHOWPLAN_XML - 显示基于XML的估计执行计划和成本估算,而不执行查询.这相当于SQL Server Management Studio中的"显示估计执行计划..."选项.
• STATISTICS PROFILE - 执行查询并显示基于文本的实际执行计划.
• STATISTICS XML - 执行查询并显示基于XML的实际执行计划.这相当于SQL Server Management Studio中的"包括实际执行计划"选项.

方法3 - 使用SQL Server Profiler

如果您无法直接运行查询(或者直接执行查询时查询运行速度不慢 - 请记住我们希望查询计划执行得很糟糕),那么您可以使用SQL Server Profiler跟踪捕获计划.我们的想法是在捕获其中一个"Showplan"事件的跟踪正在运行时运行您的查询.

请注意,根据负载,您可以在生产环境中使用此方法,但显然应谨慎使用.SQL Server分析机制旨在最大限度地减少对数据库的影响,但这并不意味着不会对性能产生任何影响.如果您的数据库被大量使用,您可能还会在跟踪中找到问题并识别正确的计划.您显然应该咨询您的DBA,看看他们是否对您在宝贵的数据库中执行此操作感到满意!

1. 打开SQL Server Profiler并创建一个新的跟踪,连接到您希望记录跟踪的所需数据库.
2. 在"事件选择"选项卡下,选中"显示所有事件",选中"性能" - >"Showplan XML"行并运行跟踪.
3. 跟踪正在运行时,请执行您需要执行的任何操作以使运行缓慢的查询运行.
4. 等待查询完成并停止跟踪.
5. 要保存跟踪,请右键单击SQL Server Profiler中的plan xml,然后选择"Extract event data ..."以将计划保存为XML格式的文件.

您获得的计划等同于SQL Server Management Studio中的"包含实际执行计划"选项.

方法4 - 检查查询缓存

如果无法直接运行查询并且无法捕获探查器跟踪,则仍可通过检查SQL查询计划缓存来获取估计的计划.

我们通过查询SQL Server DMV来检查计划缓存.以下是一个基本查询,它将列出所有缓存的查询计划(如xml)及其SQL文本.在大多数数据库中,您还需要添加其他过滤子句,以将结果过滤到您感兴趣的计划.

SELECT UseCounts, Cacheobjtype, Objtype, TEXT, query_plan
FROM sys.dm_exec_cached_plans 
CROSS APPLY sys.dm_exec_sql_text(plan_handle)
CROSS APPLY sys.dm_exec_query_plan(plan_handle)

执行此查询并单击计划XML以在新窗口中打开计划 - 右键单击​​并选择"将执行计划另存为..."以将计划保存为XML格式的文件.

笔记:

因为涉及的因素很多(从表和索引架构到存储的数据和表统计信息),您应该始终尝试从您感兴趣的数据库中获取执行计划(通常是遇到性能的数据库)问题).

您无法捕获加密存储过程的执行计划.

"实际"与"估计"执行计划

一个实际的执行计划是其中的SQL Server实际运行查询,而一个估计的执行计划的SQL Server使用的是哪种它会不执行查询做.虽然在逻辑上是等效的,但实际的执行计划更有用,因为它包含有关执行查询时实际发生的事情的其他详细信息和统计信息.在诊断SQL Server估计关闭的问题时(例如统计信息过期时),这一点非常重要.

• 重新审视估计和实际执行计划

如何解释查询执行计划？

对于(免费)本书而言,这是一个值得讨论的话题.

也可以看看:

• 执行计划基础
• SHOWPLAN权限和Transact-SQL批处理
• SQL Server 2008 - 使用查询散列和查询计划散列
• 分析SQL Server计划缓存

Answer 2

除了已经发布的综合答案之外,有时能够以编程方式访问执行计划以提取信息.示例代码如下.

DECLARE @TraceID INT
EXEC StartCapture @@SPID, @TraceID OUTPUT
EXEC sp_help 'sys.objects' /*<-- Call your stored proc of interest here.*/
EXEC StopCapture @TraceID

示例StartCapture定义

CREATE PROCEDURE StartCapture
@Spid INT,
@TraceID INT OUTPUT
AS
DECLARE @maxfilesize BIGINT = 5
DECLARE @filepath NVARCHAR(200) = N'C:\trace_' + LEFT(NEWID(),36)

EXEC sp_trace_create @TraceID OUTPUT, 0, @filepath, @maxfilesize, NULL 

exec sp_trace_setevent @TraceID, 122, 1, 1
exec sp_trace_setevent @TraceID, 122, 22, 1
exec sp_trace_setevent @TraceID, 122, 34, 1
exec sp_trace_setevent @TraceID, 122, 51, 1
exec sp_trace_setevent @TraceID, 122, 12, 1
-- filter for spid
EXEC sp_trace_setfilter @TraceID, 12, 0, 0, @Spid
-- start the trace
EXEC sp_trace_setstatus @TraceID, 1

示例StopCapture定义

CREATE  PROCEDURE StopCapture
@TraceID INT
AS
WITH  XMLNAMESPACES ('http://schemas.microsoft.com/sqlserver/2004/07/showplan' as sql), 
      CTE
     as (SELECT CAST(TextData AS VARCHAR(MAX)) AS TextData,
                ObjectID,
                ObjectName,
                EventSequence,
                /*costs accumulate up the tree so the MAX should be the root*/
                MAX(EstimatedTotalSubtreeCost) AS EstimatedTotalSubtreeCost
         FROM   fn_trace_getinfo(@TraceID) fn
                CROSS APPLY fn_trace_gettable(CAST(value AS NVARCHAR(200)), 1)
                CROSS APPLY (SELECT CAST(TextData AS XML) AS xPlan) x
                CROSS APPLY (SELECT T.relop.value('@EstimatedTotalSubtreeCost',
                                            'float') AS EstimatedTotalSubtreeCost
                             FROM   xPlan.nodes('//sql:RelOp') T(relop)) ca
         WHERE  property = 2
                AND TextData IS NOT NULL
                AND ObjectName not in ( 'StopCapture', 'fn_trace_getinfo' )
         GROUP  BY CAST(TextData AS VARCHAR(MAX)),
                   ObjectID,
                   ObjectName,
                   EventSequence)
SELECT ObjectName,
       SUM(EstimatedTotalSubtreeCost) AS EstimatedTotalSubtreeCost
FROM   CTE
GROUP  BY ObjectID,
          ObjectName  

-- Stop the trace
EXEC sp_trace_setstatus @TraceID, 0
-- Close and delete the trace
EXEC sp_trace_setstatus @TraceID, 2
GO

Answer 3

假设您使用的是Microsoft SQL Server Management Studio

• 对于Estimated Query Plan,您可以按Ctrl + L或以下按钮.

• 对于实际查询计划,您可以在执行查询之前按Ctrl + M或以下按钮.

• 对于实时查询计划(仅在SSMS 2016中),在执行查询之前使用以下按钮.

Answer 4

除了前面的答案中描述的方法,您还可以使用免费的执行计划查看器和查询优化工具ApexSQL Plan(我最近碰到了).

您可以将ApexSQL Plan安装并集成到SQL Server Management Studio中,因此可以直接从SSMS查看执行计划.

在ApexSQL Plan中查看估计的执行计划

1. 单击SSMS中的" 新建查询"按钮,然后将查询文本粘贴到查询文本窗口中.右键单击并从上下文菜单中选择"显示估计执行计划"选项.

2. 执行计划图将显示在结果部分的执行计划选项卡中.接下来右键单击执行计划,然后在上下文菜单中选择"在ApexSQL Plan中打开"选项.

3. 预计执行计划将在ApexSQL计划中打开,可以对其进行分析以进行查询优化.

在ApexSQL Plan中查看实际执行计划

要查看查询的实际执行计划,请从前面提到的第2步继续,但现在,一旦显示Estimated plan,请单击ApexSQL Plan中主条带的"Actual"按钮.

单击"实际"按钮后,将显示实际执行计划,其中包含成本参数的详细预览以及其他执行计划数据.

可以通过以下链接找到有关查看执行计划的更多信息.

Answer 5

我最喜欢的获取和深入分析查询执行计划的工具是SQL Sentry Plan Explorer.与SSMS相比,它更加用户友好,方便,全面,可用于执行计划的详细分析和可视化.

下面是一个示例屏幕截图,让您了解该工具提供的功能:

它只是该工具中可用的一个视图.注意应用程序窗口底部的一组选项卡,它们可以让您获得不同类型的执行计划表示和有用的附加信息.

此外,我没有注意到其免费版本的任何限制,以防止每天使用它或迫使您最终购买Pro版本.所以,如果你更喜欢坚持使用免费版,那么没有什么可以禁止你这样做.

更新:(感谢马丁史密斯)计划资源管理器现在是免费的!有关详细信息,请参见http://www.sqlsentry.com/products/plan-explorer/sql-server-query-view.

Answer 6

可以通过query_post_execution_showplan事件从扩展事件会话中获取查询计划.这是一个示例XEvent会话:

/*
    Generated via "Query Detail Tracking" template.
*/
CREATE EVENT SESSION [GetExecutionPlan] ON SERVER 
ADD EVENT sqlserver.query_post_execution_showplan(
    ACTION(package0.event_sequence,sqlserver.plan_handle,sqlserver.query_hash,sqlserver.query_plan_hash,sqlserver.session_id,sqlserver.sql_text,sqlserver.tsql_frame,sqlserver.tsql_stack)),

/* Remove any of the following events (or include additional events) as desired. */
ADD EVENT sqlserver.error_reported(
    ACTION(package0.event_sequence,sqlserver.client_app_name,sqlserver.database_id,sqlserver.plan_handle,sqlserver.query_hash,sqlserver.query_plan_hash,sqlserver.session_id,sqlserver.sql_text,sqlserver.tsql_frame,sqlserver.tsql_stack)
    WHERE ([package0].[greater_than_uint64]([sqlserver].[database_id],(4)) AND [package0].[equal_boolean]([sqlserver].[is_system],(0)))),
ADD EVENT sqlserver.module_end(SET collect_statement=(1)
    ACTION(package0.event_sequence,sqlserver.client_app_name,sqlserver.database_id,sqlserver.plan_handle,sqlserver.query_hash,sqlserver.query_plan_hash,sqlserver.session_id,sqlserver.sql_text,sqlserver.tsql_frame,sqlserver.tsql_stack)
    WHERE ([package0].[greater_than_uint64]([sqlserver].[database_id],(4)) AND [package0].[equal_boolean]([sqlserver].[is_system],(0)))),
ADD EVENT sqlserver.rpc_completed(
    ACTION(package0.event_sequence,sqlserver.client_app_name,sqlserver.database_id,sqlserver.plan_handle,sqlserver.query_hash,sqlserver.query_plan_hash,sqlserver.session_id,sqlserver.sql_text,sqlserver.tsql_frame,sqlserver.tsql_stack)
    WHERE ([package0].[greater_than_uint64]([sqlserver].[database_id],(4)) AND [package0].[equal_boolean]([sqlserver].[is_system],(0)))),
ADD EVENT sqlserver.sp_statement_completed(SET collect_object_name=(1)
    ACTION(package0.event_sequence,sqlserver.client_app_name,sqlserver.database_id,sqlserver.plan_handle,sqlserver.query_hash,sqlserver.query_plan_hash,sqlserver.session_id,sqlserver.sql_text,sqlserver.tsql_frame,sqlserver.tsql_stack)
    WHERE ([package0].[greater_than_uint64]([sqlserver].[database_id],(4)) AND [package0].[equal_boolean]([sqlserver].[is_system],(0)))),
ADD EVENT sqlserver.sql_batch_completed(
    ACTION(package0.event_sequence,sqlserver.client_app_name,sqlserver.database_id,sqlserver.plan_handle,sqlserver.query_hash,sqlserver.query_plan_hash,sqlserver.session_id,sqlserver.sql_text,sqlserver.tsql_frame,sqlserver.tsql_stack)
    WHERE ([package0].[greater_than_uint64]([sqlserver].[database_id],(4)) AND [package0].[equal_boolean]([sqlserver].[is_system],(0)))),
ADD EVENT sqlserver.sql_statement_completed(
    ACTION(package0.event_sequence,sqlserver.client_app_name,sqlserver.database_id,sqlserver.plan_handle,sqlserver.query_hash,sqlserver.query_plan_hash,sqlserver.session_id,sqlserver.sql_text,sqlserver.tsql_frame,sqlserver.tsql_stack)
    WHERE ([package0].[greater_than_uint64]([sqlserver].[database_id],(4)) AND [package0].[equal_boolean]([sqlserver].[is_system],(0)))) 
ADD TARGET package0.ring_buffer
WITH (MAX_MEMORY=4096 KB,EVENT_RETENTION_MODE=ALLOW_SINGLE_EVENT_LOSS,MAX_DISPATCH_LATENCY=30 SECONDS,MAX_EVENT_SIZE=0 KB,MEMORY_PARTITION_MODE=NONE,TRACK_CAUSALITY=ON,STARTUP_STATE=OFF)
GO

创建会话后,(在SSMS中)转到对象资源管理器并深入研究管理| 扩展事件| 会话.右键单击"GetExecutionPlan"会话并启动它.再次右键单击它并选择"观看实时数据".

接下来,打开一个新的查询窗口并运行一个或多个查询.这是AdventureWorks的一个:

USE AdventureWorks;
GO

SELECT p.Name AS ProductName, 
    NonDiscountSales = (OrderQty * UnitPrice),
    Discounts = ((OrderQty * UnitPrice) * UnitPriceDiscount)
FROM Production.Product AS p 
INNER JOIN Sales.SalesOrderDetail AS sod
    ON p.ProductID = sod.ProductID 
ORDER BY ProductName DESC;
GO

片刻或过后,您应该会在"GetExecutionPlan:Live Data"标签中看到一些结果.单击网格中的query_post_execution_showplan事件之一,然后单击网格下方的"查询计划"选项卡.它看起来应该类似于:

编辑:XEvent代码和屏幕截图是从SQL/SSMS 2012 w/SP2生成的.如果您使用SQL 2008/R2,您可能能够调整的脚本,使其运行.但是该版本没有GUI,因此您必须提取showplan XML,将其另存为*.sqlplan文件并在SSMS中打开它.这很麻烦.SQL 2005或更早版本中不存在XEvents.所以,如果您没有使用SQL 2012或更高版本,我强烈建议您在此处发布其他答案之一.

Answer 7

预计执行计划

估计的执行计划由优化器生成，无需运行 SQL 查询。

为了获得估计的执行计划，您需要SHOWPLAN_ALL在执行查询之前启用该设置。

SET SHOWPLAN_ALL ON

现在，当执行以下 SQL 查询时：

SELECT p.id
FROM post p
WHERE EXISTS (
  SELECT 1
  FROM post_comment pc
  WHERE
    pc.post_id = p.id AND
    pc.review = 'Bingo'
)
ORDER BY p.title
OFFSET 20 ROWS
FETCH NEXT 10 ROWS ONLY

SQL Server 将生成以下估计执行计划：

| NodeId | Parent | LogicalOp            | EstimateRows | EstimateIO  | EstimateCPU | AvgRowSize | TotalSubtreeCost | EstimateExecutions |
|--------|--------|----------------------|--------------|-------------|-------------|------------|------------------|--------------------|
| 1      | 0      | NULL                 | 10           | NULL        | NULL        | NULL       | 0.03374284       | NULL               |
| 2      | 1      | Top                  | 10           | 0           | 3.00E-06    | 15         | 0.03374284       | 1                  |
| 4      | 2      | Distinct Sort        | 30           | 0.01126126  | 0.000504114 | 146        | 0.03373984       | 1                  |
| 5      | 4      | Inner Join           | 46.698       | 0           | 0.00017974  | 146        | 0.02197446       | 1                  |
| 6      | 5      | Clustered Index Scan | 43           | 0.004606482 | 0.0007543   | 31         | 0.005360782      | 1                  |
| 7      | 5      | Clustered Index Seek | 1            | 0.003125    | 0.0001581   | 146        | 0.0161733        | 43                 |

运行完我们感兴趣的查询得到估计的执行计划后，需要禁用SHOWPLAN_ALLas，否则当前数据库会话只会生成估计的执行计划，而不会执行提供的SQL查询。

SET SHOWPLAN_ALL OFF

SQL Server Management Studio 预估计划

在 SQL Server Management Studio 应用程序中，您可以通过点击CTRL+L快捷键轻松获取任何 SQL 查询的估计执行计划。

实际执行计划

实际的 SQL 执行计划是在运行 SQL 查询时由优化器生成的。如果数据库表统计准确，实际计划应该与估计的计划没有太大差异。

要获取 SQL Server 上的实际执行计划，您需要启用STATISTICS IO, TIME, PROFILE设置，如以下 SQL 命令所示：

SET STATISTICS IO, TIME, PROFILE ON

现在，在运行前面的查询时，SQL Server 将生成以下执行计划：

| Rows | Executes | NodeId | Parent | LogicalOp            | EstimateRows | EstimateIO  | EstimateCPU | AvgRowSize | TotalSubtreeCost |
|------|----------|--------|--------|----------------------|--------------|-------------|-------------|------------|------------------|
| 10   | 1        | 1      | 0      | NULL                 | 10           | NULL        | NULL        | NULL       | 0.03338978       |
| 10   | 1        | 2      | 1      | Top                  | 1.00E+01     | 0           | 3.00E-06    | 15         | 0.03338978       |
| 30   | 1        | 4      | 2      | Distinct Sort        | 30           | 0.01126126  | 0.000478783 | 146        | 0.03338679       |
| 41   | 1        | 5      | 4      | Inner Join           | 44.362       | 0           | 0.00017138  | 146        | 0.02164674       |
| 41   | 1        | 6      | 5      | Clustered Index Scan | 41           | 0.004606482 | 0.0007521   | 31         | 0.005358581      |
| 41   | 41       | 7      | 5      | Clustered Index Seek | 1            | 0.003125    | 0.0001581   | 146        | 0.0158571        |
 
SQL Server parse and compile time:
   CPU time = 8 ms, elapsed time = 8 ms.
 
(10 row(s) affected)
Table 'Worktable'. Scan count 0, logical reads 0, physical reads 0, read-ahead reads 0, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0.
Table 'post'. Scan count 0, logical reads 116, physical reads 0, read-ahead reads 0, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0.
Table 'post_comment'. Scan count 1, logical reads 5, physical reads 0, read-ahead reads 0, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0.
 
(6 row(s) affected)
 
SQL Server Execution Times:
   CPU time = 0 ms,  elapsed time = 1 ms.

运行查询后，我们对获取实际执行计划感兴趣，您需要禁用如下STATISTICS IO, TIME, PROFILE ON设置：

SET STATISTICS IO, TIME, PROFILE OFF

SQL Server Management Studio 实际计划

在 SQL Server Management Studio 应用程序中，您可以通过点击CTRL+M快捷键轻松获取任何 SQL 查询的估计执行计划。

Answer 8

从SQL Server 2016+开始，引入了查询存储功能以监视性能。它提供有关查询计划选择和性能的见解。它不是跟踪事件或扩展事件的完整替代品，但是随着版本之间的演进，我们可能会在SQL Server的将来版本中获得功能齐全的查询存储。查询存储的主要流程

1. SQL Server现有组件通过利用查询存储管理器与查询存储进行交互。
2. 查询存储管理器确定应使用哪个存储，然后将执行传递给该存储（计划或运行时统计或查询等待统计）
   • 计划存储-保留执行计划信息
   • 运行时统计信息存储-持久执行统计信息
   • 查询等待统计信息存储-持久等待统计信息。
3. 计划，运行时统计信息和等待存储使用查询存储作为SQL Server的扩展。

1. 启用查询存储：查询存储在服务器上的数据库级别工作。

   • 默认情况下，查询存储对新数据库无效。
   • 您不能为主tempdb数据库或数据库启用查询存储。
   • 可用的DMV

     sys.database_query_store_options （Transact-SQL）

2. 在查询存储中收集信息：我们使用查询存储DMV（数据管理视图）从三个存储中收集所有可用信息。

   • 查询计划存储： 保留执行计划信息，它负责捕获与查询编译有关的所有信息。

     sys.query_store_query（Transact-SQL） sys.query_store_plan（Transact-SQL） sys.query_store_query_text（Transact-SQL）

   • 运行时统计信息存储： 保留执行统计信息，它可能是更新最频繁的存储。这些统计信息表示查询执行数据。

     sys.query_store_runtime_stats （Transact-SQL）

   • 查询等待统计信息存储： 持久性和捕获等待统计信息。

     sys.query_store_wait_stats （Transact-SQL）

注意：查询等待状态存储仅在SQL Server 2017+中可用

Answer 9

除了前面所说的一切之外，还有一件重要的事情需要了解。

查询计划通常过于复杂，无法用内置 XML 列类型来表示，该类型的嵌套元素限制为 127 层。这就是sys.dm_exec_query_plan在早期 MS SQL 版本中可能返回甚至抛出错误的原因之一NULL，因此通常使用sys.dm_exec_text_query_plan更安全。后者还有一个有用的额外功能，即为特定语句而不是整个批次选择计划。以下是如何使用它来查看当前正在运行的语句的计划：

SELECT p.query_plan
FROM sys.dm_exec_requests AS r
OUTER APPLY sys.dm_exec_text_query_plan(
                r.plan_handle,
                r.statement_start_offset,
                r.statement_end_offset) AS p

然而，与 XML 列相比，结果表中的文本列不是很方便。为了能够单击要在单独的选项卡中以图表形式打开的结果，而不必将其内容保存到文件中，您可以使用一个小技巧（记住您不能只使用CAST(... AS XML)），尽管这仅适用于单行：

SELECT Tag = 1, Parent = NULL, [ShowPlanXML!1!!XMLTEXT] = query_plan
FROM sys.dm_exec_text_query_plan(
                -- set these variables or copy values
                -- from the results of the above query
                @plan_handle,
                @statement_start_offset,
                @statement_end_offset)
FOR XML EXPLICIT

Answer 10

像SQL Server Management Studio中（已经说明），也可能与Datagrip作为解释在这里。

1. 右键单击 SQL 语句，然后选择解释计划。
2. 在“输出”窗格中，单击“计划”。
3. 默认情况下，您会看到查询的树形表示。要查看查询计划，请单击“显示可视化”图标，或按 Ctrl+Shift+Alt+U