在SQL Server 2016里使用查询存储进行性能调优
作为一个DBA，排除SQL Server问题是我们的职责之一，每个月都有很多人给我们带来各种不能解释却要解决的性能问题。
我就多次听到，以前的SQL Server的性能问题都还好且在正常范围内，但现在一切已经改变，SQL Server开始糟糕， 疯狂的事情不能解释。在这个情况下我介入，分析下整个SQL Server的安装，最后用一些神奇的调查方法找出性能问题的根源。
但很多时候问题的根源是一样的：所谓的 计划回归（Plan Regression） ，即特定查询的执行计划已经改变。昨天SQL Server已经缓存了在计划缓存里缓存了一个好的执行计划，今天就生成、缓存最后重用了一个糟糕的执行计划——不断重复。
进入SQL Server 2016后，我就变得有点多余了，以为微软引进了 查询存储（Query Store） 。这是这个版本最热门的功能！查询存储帮助你很容易找出你的性能问题是不是计划回归造成的。如果你找到了计划回归，这很容易强制一个特定计划不使用计划向导。听起来很有意思？让我们通过一个特定的场景，向你展示下在SQL Server 2016里，如何使用查询存储来找出并最终修正计划回归。
查询存储（Query Store）——我的对手
在SQL Server 2016里，在你使用查询存储功能前，你要对这个数据库启用它。这是通过ALTER DATABASE语句实现，如你所见的下列代码：
1 CREATE DATABASE QueryStoreDemo 2 GO 3 4 USE QueryStoreDemo 5 GO 6 7 -- Enable the Query Store for our database 8 ALTER DATABASE QueryStoreDemo 9 SET QUERY_STORE = ON 10 GO 11 12 -- Configure the Query Store 13 ALTER DATABASE QueryStoreDemo SET QUERY_STORE 14 ( 15 OPERATION_MODE = READ_WRITE, 16 CLEANUP_POLICY = (STALE_QUERY_THRESHOLD_DAYS = 367), 17 DATA_FLUSH_INTERVAL_SECONDS = 900, 18 INTERVAL_LENGTH_MINUTES = 1, 19 MAX_STORAGE_SIZE_MB = 100, 20 QUERY_CAPTURE_MODE = ALL, 21 SIZE_BASED_CLEANUP_MODE = OFF 22 ) 23 GO
在线帮助为你提供了各个选项的详细信息。接下来我创建一个简单的表，创建一个非聚集索引，最后插入80000条记录。
1 -- Create a new table 2 CREATE TABLE Customers 3 ( 4 CustomerID INT NOT NULL PRIMARY KEY CLUSTERED, 5 CustomerName CHAR(10) NOT NULL, 6 CustomerAddress CHAR(10) NOT NULL, 7 Comments CHAR(5) NOT NULL, 8 Value INT NOT NULL 9 ) 10 GO 11 12 -- Create a supporting new Non-Clustered Index. 13 CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX idx_Test ON Customers(Value) 14 GO 15 16 -- Insert 80000 records 17 DECLARE @i INT = 1 18 WHILE (@i <= 80000) 19 BEGIN 20 INSERT INTO Customers VALUES 21 ( 22 @i, 23 CAST(@i AS CHAR(10)), 24 CAST(@i AS CHAR(10)), 25 CAST(@i AS CHAR(5)), 26 @i 27 ) 28 29 SET @i += 1 30 END 31 GO
为了访问我们的表，我额创建了一个简单的存储过程，传入value值作为过滤谓语。
1 -- Create a simple stored procedure to retrieve the data 2 CREATE PROCEDURE RetrieveCustomers 3 ( 4 @Value INT 5 ) 6 AS 7 BEGIN 8 SELECT * FROM Customers 9 WHERE Value < @Value 10 END 11 GO
现在我用80000的参数值来执行存储过程。
1 -- Execute the stored procedure. 2 -- This generates an execution plan with a Key Lookup (Clustered). 3 EXEC RetrieveCustomers 80000 4 GO
现在当你查看实际的执行计划时，你会看到查询优化器已经选择了有419个逻辑读的聚集索引扫描运算符。SQL Server并没有使用非聚集索引，因为这样没有意义，由于临界点。这个查询结果并没有选择性。
现在假设SQL Server发生了些事情（例如重启，故障转移），SQL Server忽略已经缓存的计划，这里我通过执行 DBCC FREEPROCCACHE 从计划缓存里抹掉每个缓存的计划来模拟SQL Server重启（不要在生产环境里使用！）。
1 -- Get rid of the cached execution plan... 2 DBCC FREEPROCCACHE 3 GO
现在有人再次调用你的存储过程，这次输入参数值是1。这次执行计划不一样，因为现在在执行计划里你会有书签查找。SQL Server估计行数是1，在非聚集索引里没有找到任何行。因此与非聚集索引查找结合的书签查找才有意义，因为这个查询是有选择性的。
现在我再执行用80000参数值的查询。
1 -- Execute the stored procedure 2 EXEC RetrieveCustomers 1 3 GO 4 5 -- Execute the stored procedure again 6 -- This introduces now a plan regression, because now we get a Clustered Index Scan 7 -- instead of the Key Lookup (Clustered). 8 EXEC RetrieveCustomers 80000 9 GO
当你再次看 STATISTICS IO 的输出，你会看到这个查询现在产生了160139个逻辑读——刚才的查询只有419个逻辑读。这个时候DBA的手机就会响起，性能问题。但今天我们要不同的方式解决——使用刚才启用的查询存储。
当你再次看实际的执行计划，在你面前你会看到有一个计划回归，因为SQL Server刚重用了书签查找的的计划缓存。刚才你有聚集索引扫描运算符的执行计划。这是SQL Server里参数嗅探的副作用。
让我们通过查询存储来详细了解这个问题。在SSMS里的对象资源管理器里，SQL Server 2016提供了一个新的结点叫查询存储，这里你会看到一些报表。
【前几个资源使用查询】向你展示了最昂贵的查询，基于你选择的维度。这里切换到【逻辑读取次数】。
这里在你面前有一些查询。最昂贵的查询生成了近500000个逻辑读。这是我们的初始语句。这已经是第一个WOW效果的的查询存储：SQL Server重启后，查询存储的数据还是存在的！第2个是你存储过程里的SELECT语句。在查询存储里每个捕获的查询都有一个标示号——这里是7。最后当你看报告的右边，你会看这个查询的不同执行计划。
如你所见，查询存储捕获了2个不同的执行计划，一个ID是7，一个ID是8。当你点击计划ID时，SQL Server会在报表的最下面为你显示估计的执行计划。
计划8是聚集索引扫描，计划7是书签查找。如你所见，使用查询存储分析计划回归非常简单。但你现在还没结束。你现在可以对指定的查询强制执行计划。 现在你知道包含聚集索引扫描的执行计划有更好的性能。因此现在你可以通过点击【强制执行计划】强制查询7使用执行计划。
搞定，我们已经解决问题了！
现在当你执行存储过程（用80000的输入参数值），在执行计划里你可以看到聚集索引扫描，执行计划只生成419个逻辑读——很简单，是不是？绝对不是！！！！
微软告诉我们只给修正SQL Server性能相关的 “新方式” 。你只是强制了特定的计划，一切都还好。这个方法有个大的问题，因为性能问题的 根源 并没有 解决！这个问题的关键是因为书签查找计划没有稳定性。取决于首次执行计划默认的输入值，执行计划因此就被不断重用。
通常我会建议调整下你的索引设计，创建一个覆盖索引来保证计划的稳定性。但强制特定执行计划只是临时解决问题——你还是要修正你问题的根源。
小结
不要误解我：SQL Server 2016里的查询存储功能很棒，可以帮你更容易理解计划回归。它也会帮你“临时”强制特定的执行计划。但性能调优的目标还是一样：你要找到问题根源，尝试解决问题——不要在外面晃荡！
感谢关注！