विरल स्तंभ, सीपीयू समय और फ़िल्टर्ड अनुक्रमित


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Sparsing

विरल स्तंभों पर कुछ परीक्षण करते समय, जैसा कि आप करते हैं, एक प्रदर्शन झटका था जो मैं इसका प्रत्यक्ष कारण जानना चाहूंगा।

DDL

मैंने दो समान तालिकाओं का निर्माण किया, जिनमें से 4 विरल स्तंभों के साथ और कोई विरल स्तंभों वाली नहीं थी।

--Non Sparse columns table & NC index
CREATE TABLE dbo.nonsparse( ID INT IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY NOT NULL,
                      charval char(20) NULL,
                      varcharval varchar(20) NULL,
                      intval int NULL,
                      bigintval bigint NULL
                      );
CREATE INDEX IX_Nonsparse_intval_varcharval
ON dbo.nonsparse(intval,varcharval)
INCLUDE(bigintval,charval);

-- sparse columns table & NC index

CREATE TABLE dbo.sparse( ID INT IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY NOT NULL,
                      charval char(20) SPARSE NULL ,
                      varcharval varchar(20) SPARSE NULL,
                      intval int SPARSE NULL,
                      bigintval bigint SPARSE NULL
                      );

CREATE INDEX IX_sparse_intval_varcharval
ON dbo.sparse(intval,varcharval)
INCLUDE(bigintval,charval);

DML

मैंने तब दोनों में लगभग 2540 NON-NULL मान डाले ।

INSERT INTO dbo.nonsparse WITH(TABLOCK) (charval, varcharval,intval,bigintval)
SELECT 'Val1','Val2',20,19
FROM MASTER..spt_values;

INSERT INTO dbo.sparse WITH(TABLOCK) (charval, varcharval,intval,bigintval)
SELECT 'Val1','Val2',20,19
FROM MASTER..spt_values;

बाद में, मैंने दोनों तालिकाओं में 1M NULL मान डाला

INSERT INTO dbo.nonsparse WITH(TABLOCK)  (charval, varcharval,intval,bigintval)
SELECT TOP(1000000) NULL,NULL,NULL,NULL 
FROM MASTER..spt_values spt1
CROSS APPLY MASTER..spt_values spt2;

INSERT INTO dbo.sparse WITH(TABLOCK) (charval, varcharval,intval,bigintval)
SELECT TOP(1000000) NULL,NULL,NULL,NULL 
FROM MASTER..spt_values spt1
CROSS APPLY MASTER..spt_values spt2;

प्रश्नों

Nonsparse तालिका निष्पादन

इस क्वेरी को दो बार नव निर्मित निस्पृह तालिका पर चलाते समय:

SET STATISTICS IO, TIME ON;
SELECT  * FROM dbo.nonsparse
WHERE   1= (SELECT 1) -- force non trivial plan
OPTION(RECOMPILE,MAXDOP 1);

तार्किक रीड्स 5257 पृष्ठ दिखाते हैं

(1002540 rows affected)
Table 'nonsparse'. Scan count 1, logical reads 5257, physical reads 0, read-ahead reads 0, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0.

और सीपीयू का समय 343 एमएस है

 SQL Server Execution Times:
   CPU time = 343 ms,  elapsed time = 3850 ms.

विरल तालिका निष्पादन

विरल तालिका पर एक ही क्वेरी को दो बार चलाना:

SELECT  * FROM dbo.sparse
WHERE   1= (SELECT 1) -- force non trivial plan
OPTION(RECOMPILE,MAXDOP 1);

रीड कम हैं, 1763

(1002540 rows affected)
Table 'sparse'. Scan count 1, logical reads 1763, physical reads 3, read-ahead reads 1759, lob logical reads 0, lob physical reads 0, lob read-ahead reads 0.

लेकिन सीपीयू का समय अधिक है, 547 एमएस

 SQL Server Execution Times:
   CPU time = 547 ms,  elapsed time = 2406 ms.

विरल तालिका निष्पादन योजना

गैर विरल तालिका निष्पादन योजना


प्रशन

मूल प्रश्न

चूंकि NULL मानों को सीधे विरल स्तंभों में संग्रहीत नहीं किया जाता है, क्या NULL मानों को परिणाम के रूप में लौटाने के कारण cpu समय में वृद्धि हो सकती है ? या क्या यह केवल प्रलेखन में उल्लिखित व्यवहार है ?

स्पार्स कॉलम गैर-मान प्राप्त करने के लिए अधिक ओवरहेड की कीमत पर अशक्त मूल्यों के लिए अंतरिक्ष आवश्यकताओं को कम करते हैं

या क्या ओवरहेड केवल रीड और स्टोरेज से संबंधित है?

निष्पादन विकल्प के बाद परिणाम छोड़ने के साथ ssms चलने पर भी, गैर-विरल (219 एमएस) की तुलना में विरल चयन का सीपीयू समय अधिक (407 एमएस) था।

संपादित करें

यह गैर अशक्त मूल्यों का अतिरेक हो सकता है, भले ही केवल 2540 मौजूद हों, लेकिन मैं अभी भी आश्वस्त नहीं हूं।

यह उसी प्रदर्शन के बारे में लगता है, लेकिन विरल कारक खो गया था।

CREATE INDEX IX_Filtered
ON dbo.sparse(charval,varcharval,intval,bigintval)
WHERE charval IS NULL  
      AND varcharval IS NULL
      AND intval  IS NULL
      AND bigintval  IS NULL;

CREATE INDEX IX_Filtered
ON dbo.nonsparse(charval,varcharval,intval,bigintval)
WHERE charval IS NULL  
      AND varcharval IS NULL
      AND intval  IS NULL
      AND bigintval  IS NULL;


    SET STATISTICS IO, TIME ON;

SELECT  charval,varcharval,intval,bigintval FROM dbo.sparse WITH(INDEX(IX_Filtered))
WHERE charval IS NULL AND  varcharval IS NULL
                     AND intval  IS NULL
                     AND bigintval  IS NULL
                     OPTION(RECOMPILE,MAXDOP 1);


SELECT  charval,varcharval,intval,bigintval 
FROM dbo.nonsparse WITH(INDEX(IX_Filtered))
WHERE charval IS NULL AND 
                      varcharval IS NULL
                     AND intval  IS NULL
                     AND bigintval  IS NULL
                     OPTION(RECOMPILE,MAXDOP 1);

एक ही निष्पादन समय के बारे में लगता है:

 SQL Server Execution Times:
   CPU time = 297 ms,  elapsed time = 292 ms.

 SQL Server Execution Times:
   CPU time = 281 ms,  elapsed time = 319 ms.

लेकिन तार्किक अब एक ही राशि क्यों पढ़ रहे हैं? स्पार्स कॉलम के लिए फ़िल्टर किए गए इंडेक्स में शामिल आईडी फ़ील्ड और कुछ अन्य गैर-डेटा पेजों को छोड़कर कुछ भी स्टोर नहीं करना चाहिए?

Table 'sparse'. Scan count 1, logical reads 5785,
Table 'nonsparse'. Scan count 1, logical reads 5785

और दोनों सूचकांकों का आकार:

RowCounts   Used_MB Unused_MB   Total_MB
1000000     45.20   0.06        45.26

ये समान आकार क्यों हैं? क्या विरल-नेस खो गया था?

फ़िल्टर किए गए इंडेक्स का उपयोग करते समय दोनों क्वेरी की योजना बनाते हैं


अधिक जानकारी

select @@version

Microsoft SQL Server 2017 (RTM-CU16) (KB4508218) - 14.0.3223.3 (X64) Jul 12 2019 17:43:08 कॉपीराइट (C) 2017 Microsoft कॉर्पोरेशन डेवलपर संस्करण (64-बिट) Windows Server 2012 R2 Datacea 6.3 (बिल्ड पर) 9600:) (हाइपरविजर)

प्रश्नों को चलाने और केवल आईडी फ़ील्ड का चयन करते समय, सीपीयू का समय तुलनीय होता है, जिसमें विरल तालिका के लिए कम तार्किक रीड होते हैं।

तालिकाओं का आकार

SchemaName  TableName   RowCounts   Used_MB Unused_MB   Total_MB
dbo         nonsparse   1002540     89.54   0.10        89.64
dbo         sparse      1002540     27.95   0.20        28.14

जब या तो क्लस्टर किए गए या गैर-अनुक्रमित सूचकांक के लिए मजबूर किया जाता है, तो सीपीयू समय अंतर बना रहता है।


1
क्या आप पोस्ट-एडिट क्वेरी के लिए योजनाएं प्राप्त कर सकते हैं?
जॉर्ज। पालासिओस

1
@ George.Palacios ने उन्हें जोड़ा :)
Randi Vertongen

जवाबों:


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या क्या यह केवल दस्तावेज में उल्लिखित व्यवहार है?

ऐसा लगता है। प्रलेखन में उल्लिखित "ओवरहेड" सीपीयू ओवरहेड प्रतीत होता है।

दो प्रश्नों को देखते हुए, स्पार्स क्वेरी ने सीपीयू के 367 एमएस का नमूना लिया, जबकि गैर-विरल में सीपीयू का 284 एमएस था। यह 83 एमएस का अंतर है।

क्वेरी से चलने वाले थ्रेड के लिए संपूर्ण CPU से स्क्रीनशॉट दिखा रहा है

उस सबसे कहाँ है?

दोनों प्रोफाइल बहुत समान दिखते हैं जब तक वे नहीं मिलते sqlmin!IndexDataSetSession::GetNextRowValuesInternal। उस बिंदु पर, स्पार्स कोड एक पथ चलता है sqlmin!IndexDataSetSession::GetDataLongजो चलता है , जो कुछ कार्यों को कॉल करता है जो देखने में लगता है जैसे वे विरल स्तंभ सुविधा ( HasSparseVector, StoreColumnValue) से संबंधित हैं, और (42 + 11 =) 53 एमएस तक जोड़ते हैं।

स्पार्स कॉलम के लिए सीपीयू अंतर का स्क्रीनशॉट

ये समान आकार क्यों हैं? क्या विरल-नेस खो गया था?

हाँ, ऐसा प्रतीत होता है कि स्पार्स स्टोरेज ऑप्टिमाइज़ेशन गैर-क्रस्टेड इंडेक्स पर नहीं जाता है जब स्पार्स कॉलम इंडेक्स कुंजी के रूप में उपयोग किया जाता है। अतः अस्पष्टीकृत इंडेक्स कुंजी कॉलम स्पार्सिटी की परवाह किए बिना अपना पूर्ण आकार ले लेते हैं, लेकिन यदि स्पार्स और NULL हैं तो कॉलम में शून्य स्थान तक शामिल होता है।

DBCC PAGENULL-मूल्यवान स्पार्स कॉलम के साथ एक संकुल सूचकांक पृष्ठ से आउटपुट को देखते हुए , मैं देख सकता हूं कि रिकॉर्ड लंबाई 11 है (मानक प्रति-रिकॉर्ड ओवरहेड के लिए आईडी + 7 के लिए 4):

Record Type = PRIMARY_RECORD        Record Attributes =  NULL_BITMAP    Record Size = 11

फ़िल्टर्ड इंडेक्स के लिए, रिकॉर्ड हमेशा 40 होता है, जो सभी प्रमुख स्तंभों के आकार का योग होता है (4 बाइट आईडी + 20 बाइट चारवल + 4 बाइट वैरचवल + 4 बाइट इंटेवल + 8 बाइट बड़े इंटवल - 40 बाइट्स)।

किसी कारण के लिए, DBCC PAGEइंडेक्स रिकॉर्ड के लिए "रिकॉर्ड साइज़" में 7 बाइट ओवरहेड को शामिल नहीं करता है:

Record Type = INDEX_RECORD          Record Attributes =  NULL_BITMAP    Record Size = 40

गैर-फ़िल्टर किए गए अनुक्रमणिका का आकार छोटा होता है (4 बाइट आईडी + 4 बाइट इंटेवल + 4 बाइट वैरचवल = 12 बाइट्स) क्योंकि विरल स्तंभों में से दो में स्तंभ शामिल होते हैं, जो फिर से स्पार्सिटी ऑप्टिमाइज़ेशन प्राप्त करते हैं:

Record Type = INDEX_RECORD          Record Attributes =  NULL_BITMAP    Record Size = 12

मैं डॉक्स पृष्ठ में सूचीबद्ध सीमाओं में से एक के साथ व्यवहार लाइनों में इस अंतर का अनुमान लगाता हूं:

एक विरल स्तंभ क्लस्टर इंडेक्स या एक अद्वितीय प्राथमिक कुंजी इंडेक्स का हिस्सा नहीं हो सकता है

उन्हें गैर-अनुक्रमित अनुक्रमित में चाबियाँ होने की अनुमति दी जाती है, लेकिन वे संग्रहीत नहीं हैं, उह, बहुत कम।


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अच्छा है! एक बार फिर धन्यवाद!
Randi Vertongen
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