數據庫性能優化的應用場景相當廣泛，但SQL語句與業務聯繫緊密，代碼層面的優化可能需要花費相當多的時間與精力。除了代碼層面，語句執行層面的優化、更佳的SQL語句使用執行計劃、運行在一個穩定高效的環境，同樣是高效也更符合運維的一種優化手段。下面我分享一些SQL Server在配置方面的性能優化思路，從CPU、內存、I/O、執行計劃等層面，內容包含了最大並行度、資源調控器、查詢提示幾個功能的介紹與配置方法。

一、最大並行度（MAXDOP）

1.介紹

最大並行度是指會話可以使用的最大線程數，對於大批量查詢，例如大表的掃描，使用多個線程同時掃描能成倍地提高效率；但是對於小型查詢，例如只修改小表裏一行的內容，則沒必要使用多個線程。

一般情況下，會話最終使用多少個線程是由查詢優化器決定的（可以通過option查詢子句進行干預）。查詢語句提交到SQL Server後會先進行解析，然後進行優化和簡化（例如子查詢轉爲對應連接、優先應用篩選條件），生成一系列執行計劃，最後根據統計信息計算開銷，選擇合適的執行計劃。最終預估的開銷決定了會話使用多少並行度。

在服務器配置選項中，我們能通過“最大並行度”、“並行的開銷閾值”兩個配置進行調整，最大並行度的默認值是0，即不限制並行度，最大能使用到與CPU核數相等的並行度。但是對於明顯有性能問題的系統，則需要考慮調整這個高級選項進行優化：

2.配置方法

檢查/配置“最大並行度”設置

檢查/配置“最大線程數”設置

3.注意事項

以下列舉了一些場景作爲參考：

OLTP系統

單純的OLTP系統由高併發的小事務組成，不適合使用太高的並行度，可以將最大並行度設置爲1，即不開啓並行查詢；如果調整後明顯感覺到執行時間太長，應用反應變慢，則可以逐步提高到2、4、8再進行觀察。（對於這類語句執行頻繁的小事務，執行計劃的選擇也是非常重要的優化方向，需要結合語句單獨分析）

OLAP系統

單純的OLAP系統由只讀長事務組成，事務執行時間都較長，例如報表統計、歷史數據導出。這類事務的特點是會連接大量表、讀取大量數據、進行大量計算，對於語句執行效率來說並行度越高越好。儘管官方文檔推薦8核以上的服務器也使用並行度8，但在沒達到CPU瓶頸的情況下可以儘可能提高OLAP系統的最大並行度，或者不限制最大並行度。

混合系統

實際中更常見的是讀寫混合的系統，在承載應用寫操作的同時也承載一些小型報表的查詢，這類系統則需要進行反覆的調整以達到最佳的並行度設置：寫操作通常開銷較小，只會用1個並行度；普通的檢索開銷也一般不大，使用較低並行度；報表通常開銷較大，會使用較高並行度。

在CPU資源有限的情況下，配置最大並行度爲1可以保證最關鍵的寫操作能獲得足夠的資源；但如果讀操作需要使用並行來提高效率（maxdop=1時語句執行太慢），可以適當調到2並逐步增加；如果只需要提高那些執行時間很長的查詢，可以提高“並行的開銷閾值”，只讓高開銷的查詢使用並行。

“並行的開銷閾值”是一個相對值，沒有單位，默認是5，只能通過一步步測試調整來選用最佳的設置。
最大連接數默認值爲0，但不是沒上限，而是根據CPU核數遞增，官方給出的計算公式爲Default Max Workers + ((logical CPUs - 4) * Workers per CPU)。

例如：一個64核的SQL2016最大線程數默認爲1472，默認最大並行度爲64，如果一個會話引發了阻塞，被阻塞的會話並行度都很高，那麼積累了幾十個會話之後線程數就滿了，這在繁忙的系統上可能只會花幾分鐘的時間。線程數滿了以後新的連接無法建立，應用開始報錯，直到阻塞源消失纔會恢復。

這種時候普通用戶無法連接數據庫，我們可以通過管理員專用通道（DAC）進行連接，在連接實例的名稱前加上admin:即可，例如admin:127.0.0.1，DAC連接只能同時存在1個。線程佔滿的根本原因還是阻塞源的處理，提高最大線程數只是一種無奈之舉。

注：日常運維不建議使用DAC連接，因爲DAC連接有更高的CPU優先級，服務器壓力較大時有可能會搶佔普通線程，引發阻塞。

調整最大並行度的優點是快速，修改配置後無需停機即時生效，但無法進行顆粒度更細的資源分配，而下面的資源調控器則可以做到。

二、資源調控器（RESOURCE GOVERNOR）

1.介紹

這是一個SQL Server 2008開始的功能，可以通過登錄名（函數user_name()）、當前時間（函數getdate()）等會話屬性進行篩選，對會話使用的CPU、物理 I/O 和內存進行人爲限制，保證關鍵功能有充足的資源可用。

開啓資源調控器後（默認關閉），會話發出請求會先通過“分類器函數”進行分類，路由到相應的“工作負荷組”，每個工作負荷組都映射到一個“資源池”，再根據資源池中設置的CPU、I/O、內存閾值來決定會話的資源分配。

資源池

可以看作是一個虛擬的SQL Server實例，默認有兩個資源池（內部資源池和默認資源池），支持用戶自行創建；

注：外部資源池定義的是外部進程的資源，如R 服務的rterm.exe、BxlServer.exe，與本次討論的內部資源無關。

工作負荷組

相當於具有分類標準的會話容器，我們可以根據工作負荷組對會話進行聚合監控。每個工作負荷組都只處於一個資源池中，默認有兩個工作負荷組（內部工作負荷組和默認工作負荷組），支持用戶自行創建；

分類

對傳入會話進行分類，分配到工作負荷組。

注：資源調控器不向專用管理員連接 (DAC) 施加任何控制。無需對在內部工作負荷組和資源池中運行的 DAC 查詢進行分類。

2.創建與配置資源調控器

通過圖形界面創建較爲直觀，如需指定I/O相關的限制，則必須腳本創建，可以在圖形界面生成腳本再進行修改。

這裏新建了一個資源池vip_pool、工作負荷組vip_group，最小CPU預留了5%，最大不超過20%，內存無限制，資源池中還創建了工作負荷組vip_group；（注意下方腳本指定了cap_cpu_percent=20，就是說即使系統空閒也不會使用超過20%的CPU）


USE [master]
GO

CREATE RESOURCE POOL [vip_pool] WITH(min_cpu_percent=5, 
    max_cpu_percent=20, 
    min_memory_percent=0, 
    max_memory_percent=100, 
    cap_cpu_percent=20, 
    AFFINITY SCHEDULER = AUTO
, 
    min_iops_per_volume=0, 
    max_iops_per_volume=0)
GO

USE [master]
GO

CREATE WORKLOAD GROUP [vip_group] WITH(group_max_requests=0, 
    importance=Medium, 
    request_max_cpu_time_sec=0, 
    request_max_memory_grant_percent=25, 
    request_memory_grant_timeout_sec=0, 
    max_dop=0) USING [vip_pool], EXTERNAL [default]
GO

新建分類器函數（此處指定了登錄名vip的會話，將路由到工作負荷組vip_group，其餘會話都將在默認的default組）

CREATE FUNCTION [dbo].[rgClassifier]() 
RETURNS sysname 
WITH SCHEMABINDING
AS
BEGIN
     DECLARE @grp_name AS sysname;
     SET @grp_name = 'default';
     IF (USER_NAME()='vip')
   begin
          SET @grp_name = 'vip_group'
      RETURN @grp_name
   end
     RETURN @grp_name;
END
GO
-- Set the classifier function for Resource Governor
ALTER RESOURCE GOVERNOR 
WITH ( 
  CLASSIFIER_FUNCTION = [dbo].[rgClassifier]
)
GO
ALTER RESOURCE GOVERNOR RECONFIGURE

下面是效果演示，這裏使用了一個1億行表與100萬行表連接，手動指定cpu消耗較高的hash join，對比普通登錄名與vip登錄名的執行時長（圖1），並通過性能計數器查看對應的CPU使用情況（圖2，紅線default組，綠線vip_group組）：

3.注意事項

在所有資源池中，CPU、內存的最小值相加不能超過100，最大值的設置在系統空閒的時候是可以超出的，但是當其他資源池設置了最小值時，則一定會預留出來。如果需要限制資源池不利用空閒資源，要指定cap_cpu_percent；

資源池中I/O的值不能用圖形界面設置，在腳本中配置的值爲min_iops_per_volume、max_iops_per_volume，注意這裏的單位不是%，而是IOPS，設置爲0代表不限制。存儲設備差異較大，難以用數值衡量百分比，如SSD的4K隨機IOPS能達到10萬級別，但機械磁盤通常只有100級別。如果需要對I/O進行設置，請先做好充分測試；

啓/停/修改資源調控器不需要重啓服務器，但用腳本設置後記得運行ALTER RESOURCE GOVERNOR RECONFIGURE使配置生效；

更多設置說明與最佳實踐參考官方文檔：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/relational-databases/resource-governor/resource-governor-resource-pool?view=sql-server-ver15

三、查詢提示（Query Hints）

查詢提示可以對當前語句的執行計劃進行干涉，但在通常情況下，查詢優化器選擇的執行計劃已經足夠高效，只推薦利用查詢提示進行性能分析，或者用在一些特殊的語句上。

1.表提示（WITH子句）

這裏只介紹一些常用項，詳細使用方法參考官方文檔：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/queries/hints-transact-sql-table?view=sql-server-ver15

NOLOCK

查詢不加表S鎖，可能造成髒讀，不強調一致性的報表類語句可以使用，防止讀表時阻塞寫操作，很常用。但對於AlwaysOn輔助副本，即使加了WITH(NOLOCK)也會在庫級別添加SCH-S鎖防止數據庫被修改，這個鎖會阻塞redo線程，引發主從延遲，最根本的解決方法還是優化語句，避免單個語句長時間執行。

同類的提示還有HOLDLOCK、PAGLOCK、ROWLOCK、TABLOCK、UPDLOCK、XLOCK等，適用於各種需要保證結果一致性的地方。

INDEX(<index_name>)

強制使用特定的索引，不推薦用，如果索引被刪除則語句會執行失敗，查詢優化器沒走最佳索引通常是另有原因，例如統計信息偏差太大、計算開銷的誤差太大。

同類的提示還有FORCESEEK、FORCESCAN，不推薦用在生產，理由同上。

WITH子句用法是加在表名後，例如：

select * from msdb.dbo.sysjobs as a with(nolock)

2.OPTION子句

這裏只介紹一些常用項，詳細使用方法參考官方文檔：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/queries/hints-transact-sql-query?view=sql-server-ver15

MAXDOP

指定當前語句的最大並行度。

第一節提到可以在整個實例層面配置最大並行度，對於單個查詢則可以使用查詢提示OPTION(MAXDOP 1)來覆蓋全局設置。

QUERYTRACEON

僅對當前查詢開啓追蹤標誌，會覆蓋全局設置。

例如OPTION(QUERYTRACEON 8649)可以將並行開銷閾值降爲0，即強制使用並行計劃，更多追蹤標誌參考官方文檔：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/t-sql/database-console-commands/dbcc-traceon-trace-flags-transact-sql?view=sql-server-ver15

RECOMPILE

強制重新生成執行計劃。

生成執行計劃會帶來額外的消耗，對於大型的查詢語句，帶來的收益可能遠大於重新生成執行計劃的開銷；但對於執行頻繁的小查詢，還有其他查詢提示可以干預執行計劃的生成，不推薦使用。

FAST <integer_value>

快速返回前N行，然後查詢會繼續執行直至生成完整的結果。

MAXRECURSION <integer_value>

指定當前查詢的最大遞歸數，覆蓋全局設置，防止進入無限循環。

OPTIMIZE FOR

針對特定參數生成執行計劃，需要詳細統計業務訪問的構成，一般不建議干涉執行計劃。

當緩存中存在有效的執行計劃時，語句會直接沿用現有的執行計劃來避免生成執行計劃的性能消耗，但對於參數化的語句，例如存儲過程內的語句，每次的參數可能不一樣，但執行計劃會使用同一個，而這個執行計劃是根據第一次執行的時候傳入的參數選擇的，未必對於其他參數也是最優解。

例如下方語句，則參數@city_name使用值'Seattle'而非初始值，參數@postal_code使用統計數據而非初始值


CREATE PROCEDURE dbo.RetrievePersonAddress
@city_name NVARCHAR(30), 
 @postal_code NVARCHAR(15)
AS
SELECT * FROM Person.Address 
WHERE City = @city_name AND PostalCode = @postal_code 
OPTION ( OPTIMIZE FOR (@city_name = 'Seattle', @postal_code UNKNOWN) );

注：存儲過程sp_create_plan_guide也可以達到類似的效果，具體用法參考官方文檔：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/relational-databases/system-stored-procedures/sp-create-plan-guide-transact-sql?view=sql-server-ver15

MERGE JOIN

強制語句使用MERGE JOIN，僅適用性能優化排查，或者明確使用場景的語句。

同類型的還有：

{ HASH | ORDER } GROUP

{ CONCAT | HASH | MERGE } UNION

{ LOOP | MERGE | HASH } JOIN

FORCE ORDER

表提示也可以寫在OPTION子句中，官方文檔中有例子。

OPTION子句用法是加在整個查詢語句後，例如：

select * from msdb.dbo.sysjobs as a with(nolock) join msdb.dbo.sysjobhistory as b with(nolock) on a.job_id = b.job_id where a.[name] = 'syspolicy_purge_history'
option(maxdop 1)

SQLServer 性能調優方法小結

一、最大並行度（MAXDOP）

1.介紹

2.配置方法

3.注意事項

二、資源調控器（RESOURCE GOVERNOR）

1.介紹

2.創建與配置資源調控器

3.注意事項

三、查詢提示（Query Hints）

1.表提示（WITH子句）

2.OPTION子句

使用c#強大的表達式樹實現對象的深克隆之解決循環引用的問題

痞子衡嵌入式：恩智浦i.MX RT1xxx系列MCU啓動那些事（12.A）- uSDHC eMMC啓動時間(RT1170)

本地SSL證書過期輸入命令在IIS自動生成

2024數據標註公司20強排行榜（附榜單）

解鎖高效創新：IPD策略如何重塑產品開發流程

`iris.context`獲取參數的具體代碼是什麼？

網絡爬蟲安全：90後小夥，用軟件非法搬運他人原創視頻被判刑

應用星探｜別笑，這三款應用真的超“機智”！

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結