性能调优：理解Set Statistics IO输出

性能调优是DBA的重要工作之一。很多人会带着各种性能上的问题来问我们。我们需要通过SQL Server知识来处理这些问题。经常被问到的一个问题是：早上这个存储过程运行时间还是可以的，但到了晚上就很慢很慢。对此，我们可以笑着回答：这个存储过程运行多次后，已经累趴了，所以很慢。

存储过程或语句运行时间取决于服务器的工作量。如果在晚上，服务器负担很重的话，你的存储过程可能需要更多的时间来运行，因为它在等待CPU周期（CPU cycle）和IO完成（IO completion）。为了获得一致的响应时间，我们需要减少执行完成的资源需求，那就是所谓的性能调优。

IO和CPU是完成执行的主要资源使用对象。更少的资源使用，更稳定的性能表现。这篇文章我们来理解下性能调优中DBCC STATISTCS IO所扮演的角色。

默认情况下SET STATISTCS IO是停用的，我们可以通过下列语句在当前会话级别打开。

SET STATISTICS IO  ON

这个语句可以帮助我们获得在语句执行时，所发生IO数（页读/写）。我们来看一个例子的输出。

USE StatisticsDB
GO
SELECT * INTO SalesOrderDetail FROM AdventureWorks2008R2.Sales.SalesOrderDetail 
GO
SET STATISTICS IO ON
DBCC dropcleanbuffers
DBCC freeproccache
GO
SELECT * FROM SalesOrderDetail 
GO
SELECT * FROM SalesOrderDetail 

 

Set Statistics IO的输出信息可以在消息TAB页里找到。同样的语句我们执行了2次，第一次是在清空缓存后执行，第2次没有。

我们来看下输出信息：

扫描计数（Scan count）：

根据微软在线帮助，扫描计数是在任何方向都达到叶级别后启动的查询/扫描数，目的在于检索用于构造输出的最终数据集的所有值。

• 如果使用的索引是主键的唯一索引或聚集索引并且您仅查找一个值，则扫描计数为 0。 例如 WHERE Primary_Key_Column = <value>。

• 当您使用对非主键列定义的非唯一的聚集索引搜索一个值时，扫描计数为 1。 这是为了针对您正在搜索的键值检查重复值。 例如 WHERE Clustered_Index_Key_Column = <value>。

• 当 N 为通过使用索引键定位键值后，在叶级别的左侧或右侧启动的不同查找/扫描数时，则扫描计数为 N。

这个数字告诉我们优化器所选择的计划，对这个对象的重复读取次数。很多人误以为这个是对整张表的读取次数，这是完全错误的。

我们通过一个例子来理解扫描计数。

CREATE TABLE ScanCount (Id INT IDENTITY(1,1),Value CHAR(1))
INSERT INTO ScanCount (Value ) VALUES ('A') ,('B'),('C'),('D'), ('E') , ('F') 
CREATE UNIQUE CLUSTERED INDEX ix_ScanCount ON ScanCount(Id)

SET STATISTICS IO ON
--Unique clustered Index used to search single value
SELECT * FROM ScanCount  WHERE Id =1
--Unique clustered Index used to search multiple value
SELECT * FROM ScanCount  WHERE Id IN(1,2,3,4,5,6)
--Unique clustered Index used to search multiple value
SELECT * FROM ScanCount  WHERE Id BETWEEN 1 AND 6

我们来看下上面3个查询语句的输出。

在第1个SELECT语句的输出里，扫描计数为0。这和MSDN里在线帮助“如果使用的索引是主键的唯一索引或聚集索引并且您仅查找一个值，则扫描计数为 0。”描述一致。因为它是唯一索引（聚集/非聚集索引），不需要在叶子层，进行进一步的向左或向右扫描，因为这里只有一个值来匹配。那也是在唯一索引上查找单一值，扫描计数为0的原因。扫描计数是1的话，会在非唯一索引（聚集或非聚集索引）上发生。

对于第2个SELECT语句，扫描计数是6.这是因为我们在找多个不同值。MSDN在线帮助对此有详细说明： “如果使用的索引是主键的唯一索引或非聚集索引，你在查找N个值，则扫描计数为N。”。

我们来看看执行计划里的SEEK谓语，将更清晰:

即使只有一个where条件，还是会分裂成多个谓语。对于每个SEEK谓语，它会生成1个扫描数。

对于最后一个SELECT语句，扫描计数为1，因为MSDN在线帮助说了： “当 N 为通过使用索引键定位键值后，在叶级别的左侧或右侧启动的不同查找/扫描数时，则扫描计数为 N。” 在叶子节点聚集索引结构用来找到1值后，叶子层的向左扫描开始，直到找到值6。我们看下执行计划里的SEEK 谓语，将更清晰：

逻辑读取（logical Read）：

从数据缓存读取的页数。数字越小，性能越好。在性能调优中这个数字非常重要。因为它不会随着执行又执行而改变，除非数据或查询语句有变动。在进行性能调优时，这个可以作为性能提升的重要参考。

物理读取（physical reads）：

从磁盘读取的页数。这个会随着执行又执行而改变。大多数情况下，连续第2次的执行时，它的物理读取值为0（可以参考上面连续查询的物理读取数变化）。

如果连续执行后，物理读取次数下降了，我们可以假定是服务器上内存使用配置的错误，或者服务器工作量饱和，有内存压力。你需要在服务器级别思考问题的原因。在查询调优时，这个数字不太重要，因为它一直在变，对于下降这个值，你不能对它做出太多控制。

预读 （read-ahead reads）：

为进行查询而放入缓存的页数。这个值告诉我们物理页读取数，即SQL Server执行的，作为预读机制的一部分。在查询执行请求那些可能用到页之前，SQL Server把物理数据页读入缓存，用于完成接下来查询的页需要。

可以看到，物理读取是2次，预读是946次。这就是说，查询执行请求了2个页，并预读了946个页到数据缓存，SQL Server估计下次查询可能要用到这些页。和物理读取一样，这个值对在查询调优里并不重要。

lob 逻辑读取（lob logical reads）：

从数据缓存读取的 text、ntext、image 或大值类型 (varchar(max)、nvarchar(max)、varbinary(max)) 页的数目。这个和逻辑读一样重要，我们要非常重视。

lob 物理读取（lob physical reads）：

从磁盘读取的 text、ntext、image 或大值类型页的数目。

lob 预读（lob read-ahead reads）：

为进行查询而放入缓存的 text、ntext、image 或大值类型页的数目。

总结下，逻辑读取和LOB逻辑读取是2个重要数值，在性能调优时，我们要重点围观。如果把这2个值调低，不在本文的讨论范围。通常创建合适的索引或重写查询可以帮助我们彻底降低这2个值。

参考文章：

http://www.sqlservercentral.com/blogs/practicalsqldba/2013/07/16/sql-server-performance-tuning-understanding-dbcc-statistics-io-output/