效能調優5：執行計劃
執行計劃的編譯和生成是很耗費資源和時間的，因此，SQL Server會把生成的任一執行計劃快取起來，以便重用。
一，快取機制
SQL Server使用特定的快取機制，以重用之前已經生成的執行計劃：
- Ad hoc 查詢快取
- 引數化Ad Hoc查詢快取
- sys.sp_executesql 執行的查詢，是一種引數化的查詢語句
- 儲存過程
前兩種機制是SQL Server自動進行的，使用者不能干預，而後兩種是使用者可以干預的。
1，Ad Hoc查詢快取
對於任意一個Ad Hoc查詢，SQL Server都會把它的執行計劃快取，只有當該批處理語句完全匹配該查詢時，才會複用已快取的執行計劃。
SQL Server根據批處理語句的文字計算出一個Hash值，對後續的Ad Hoc查詢的文字有計算Hash值，當兩個Hash值相同時，說明兩個批處理的文字完全一直，是同一個查詢，SQL Server優化器會複用已快取的執行計劃，如果Ad Hoc查詢的文字有任意一個字元變化（比如，大寫變小寫，不同的換行），都會導致計算出的Hash值不同，進而不能複用執行計劃。也就是說，Ad Hoc必須完全匹配才能複用。
2，引數化Ad-Hoc
SQL Server 自主決定是否把查詢中的常量作為引數來對待，除了常量不同之外，其他語句都相同，這就是一個查詢語句的模板，不同的引數使用相同的執行計劃。例如，對於以下兩個查詢語句，除了常量1和2不同之外，其他語句都相同，
select ID, Name from dbo.Users where ID=1 select ID, Name from dbo.Users where ID=2
SQL Server對該語句做引數化處理，得到模板，只要符合該模板，就複用已快取的執行計劃。
select ID, Name from dbo.Users where [email protected]
3，Prepared 查詢快取
使用者使用sys.sp_executesql 控制引數和模板，只要模板相同，而引數不同，都可以複用已快取的執行計劃。
4，儲存過程
使用者建立的儲存過程，在第一次執行時，編譯和生成執行計劃，並快取到計劃快取中，當下次呼叫相同的儲存過程，即使使傳遞的引數不同，SQL Server都會複用執行計劃。
二，引數嗅探
引數嗅探是指在建立儲存過程，或者引數化查詢的執行計劃時，根據傳入的引數進行預估並生成執行計劃。SQL Server生成的執行計劃對當前引數來說是最優的，而對其他大多數引數來說，是非常低效的。有些時候，針對一個查詢的第一次傳參，已經產生了一個執行計劃，當後續傳參時，由於存在對應引數的資料分佈等問題，導致原有的執行計劃無法高效地響應查詢請求，這就出現引數嗅探問題。
引數嗅探的本質是優化器根據引數來生成的執行計劃不是最優的，導致複用執行計劃時，查詢效能十分低下。對於引數嗅探問題，必須重新生成執行計劃，可以使用語句重編譯，編譯提示（optimize for）等功能來避免。
三，影響執行計劃複用的因素
SQL Server不會永久儲存計劃的快取，並且存在快取中的執行計劃也不會永久不變，每個計劃都會有一個Age值，當SQL Server探測到記憶體壓力時，會觸發Lazy Writer程序，用於清空所有的髒頁，釋放資料快取。當掃面到計劃快取時，會降低Age值，當複用一次計劃時，會增加Age值。當系統遇到記憶體壓力，或Age值降到0時，執行計劃會被移除記憶體。
除了這兩個條件之外，當遇到下面的條件時，執行計劃一會被移除記憶體，被重新編譯：
- 查詢引用的基礎表的結構被更改
- 查詢引用的索引被更改或被刪除
- 查詢引用的統計資訊被更新
- 執行計劃被強制重新編譯（詳見本問第四小節）
- 單一查詢中混合了DDL和DML操作，也稱為延遲編譯
- 在查詢中修改set選項
- 查詢所用到的臨時表的結構被修改
- 等等
在執行計劃執行過程中，執行計劃被重新編譯，是優化器根據表結構，索引結構和統計資訊做出優化的結構，目的是為了避免繼續使用不合適的執行計劃。
四，強制重新編譯執行計劃
修改儲存過程，觸發器等模組（Module）能夠使其執行計劃重新編譯，除此之外，還有其他方法，能夠強制重新編譯執行計劃
1，標記，下次重新編譯
使用該儲存過程，標記一個執行模組（SP，Trigger，User-Defined Function）在下次執行時，重新編譯執行計劃
sys.sp_recompile [ @objname = ] 'object'
2，不復用執行計劃
在建立儲存過程時，使用WITH RECOMPILE 選項，在每次執行SP時，都重新編譯，使用新的執行計劃。
CREATE PROCEDURE dbo.usp_procname @Parameter_Name varchar(30) = 'Parameter_default_value' WITH RECOMPILE
3，執行時重新編譯
在執行儲存過程時，重新編譯儲存過程的執行計劃
exec dbo.usp_procname @Parameter_name='Parameter_value' WITH RECOMPILE
4，語句級別的重新編譯
在SP中，使用查詢選項 option（recompile），只重新編譯該語句級別的執行計劃
select column_name_list from dbo.tablename option(recompile)
SQL Server在執行查詢之後，查詢提示（RECOMPILE）指示儲存引擎將計劃快取拋棄，在下次執行儲存過程時，強制查詢優化器重新編譯，生成新的執行計劃。在重新編譯時，SQL Server 優化器使用當前的變數值生成新的計劃快取。
五，控制執行計劃
優化器會根據查詢選擇執行計劃，選擇索引，表關聯演算法等，但是，當發現優化器選擇了低效的執行計劃時，可以使用hint來控制執行計劃，SQL Server提供了三種類型的hint：
- 查詢提示（query hint）：告知優化器在整個查詢過程中都應用某個提示，
- 關聯提示（join hint）：告知優化器在關聯時使用特定的關聯演算法
- 表提示（table hint）：告知優化器使用表掃描，還是表上特定的索引
1，查詢提示
使用option來設定查詢提示，
- 用於group by 聚合，可以控制分組的演算法：hash group 和order group
- 用於控制關聯的演算法， option(hash join)
- 通常情況下，優化器決定表關聯的順序，可以使用force order選項，使優化器按照join的順序來關聯， option(force order)
- 使用maxdop來確定語句執行的最大併發度，option(maxdop 1)，取消併發執行。
- 按照指定的引數來優化 option(optimize for (@para_name= constant_value))
2，關聯提示
在 join關鍵字前面使用Loop，Merge和Hash來控制關聯的演算法
3，表提示
在引用的表名後面，通過with()來設定表提示 table_name with(hints)，
當使用索引時，使用 with(index(index_name))來設定，
參考文件：