SQL Server调优系列基础篇（子查询运算总结）

奇忠诚

　　前言
　　前面我们的几篇文章介绍了一系列关于运算符的介绍，以及各个运算符的优化方式和技巧。其中涵盖：查看执行计划的方式、几种数据集常用的连接方式、联合运算符方式、并行运算符等一系列的我们常见的运算符。有兴趣的童鞋可以点击查看。
　　本篇我们介绍关于子查询语句的一系列内容，子查询一般是我们形成复杂查询的一些基础性操作，所以关于子查询的应用方式就非常重要。
　　废话少说，开始本篇的正题。
　　技术准备
　　数据库版本为SQL Server2008R2，利用微软的一个更简洁的案例库（Northwind）进行分析。
　　一、独立的子查询方式
　　所谓的独立的子查询方式，就是说子查询和主查询没有相关性，这样带来的好处就是子查询不依赖于外部查询，所以可以独立外部查询而被评估，形成自己的执行计划执行。
　　举个例子



SELECT O1.OrderID,O1.Freight
FROM Orders O1
WHERE O1.Freight>
(
SELECT AVG(O2.Freight)
FROM Orders O2
)
　　这句SQL执行的目标是查询订单中运费大于平均运费数的订单。
　　这里提取平均运费的子句就是一个完全独立的子查询，完全不依赖主查询而独立执行。同时这里我们这里利用利用一个标量计算（AVG），因此正好返回一行。
　　查看一下该语句的查询计划：

　　这个查询计划没啥好介绍的，关于子查询的执行计划形成可以参照我的第二篇：SQL Server调优系列基础篇（常用运算符总结）
　　不过这里需要提示一下就是，关于流聚合和计算标量形成的结果值（AVG）只包含一个结果值，所以该语句能正常的执行。
　　
　　我们再来看另外一种情况



SELECT O.OrderID
FROM Orders O
WHERE O.CustomerID=
(
SELECT C.CustomerID
FROM Customers C
WHERE C.ContactName=N'Maria Anders'
)
　　该语句的也是获取名字为'Maria Anders'的顾客有多少订单。这句T-SQL语句能否执行的前提是在顾客表里存不存在同名的“'Maria Anders'”顾客，如果存在同名情况，该语句就不能正确执行，而如果恰巧只有一名顾客为'Maria Anders'，则能正常执行。
　　我们来分析一下对于这种执行的时候才能判断能否正确执行的SQL Server如何判断的

　　在这里出现了一个新的运算符，名字是：断言。我们用文本执行计划来查看一下，这个运算符的主要功能是什么


　　
　　经过上面的分析，我们已经分析出了上面的“断言”运算符的作用，因为我们的子查询语句不能保证返回的结果为一行，所以，这里引入了一个断言运算符来做判断。
　　所以，断言的作用就是根据下文的条件，判断子查询句的查询结果是否满足主语句的查询要求。
　　如果，断言发现子语句不满足，就会直接报错，比如上面的Expr1005>1

　　并且，断言运算符还经常用来检测其它条件是否满足，比如：约束条件、参数类型、值长度等。
　　其实，这里断言要解决的问题就是判断我们的筛选条件中ContactName中的值是否存在重复值的，对于这种判断相对性能消耗还是比较小的，有时候对于别的复杂的断言操作需要消耗大量资源，所以我们就可以根据适当情况情况避免断言操作。
　　比如，上面的语句我们可以明确的告诉SQL Server在表Customers中ContactName列就不存在重复值，它就不需要断言了。我们在上面建立一个：唯一、非聚集索引实现



CREATE UNIQUE INDEX ContactNameIndex ON Customers(ContactName)
GO
SELECT O.OrderID
FROM Orders O
WHERE O.CustomerID=
(
SELECT C.CustomerID
FROM Customers C
WHERE C.ContactName=N'Maria Anders'
)
drop index Customers.ContactNameIndex
GO

　　经过我们唯一非聚集索引的提示，SQL Server已经明确的知道我们的子查询语句不会返回多行的情况，所以就去掉了断言操作。
　　
　　二、相关的子查询方式
　　相比上面的独立子查询方式，这里的相关的子查询方式相对复杂点，就是我们的子查询依赖于主查询的的结果，对于这种子查询就不能单独执行。
　　我们来看个这样的子查询例子



SELECT O1.OrderID
FROM Orders O1
WHERE O1.Freight>
(
SELECT AVG(O2.Freight)
FROM Orders O2
WHERE O2.OrderDate