投影中相关子查询排序的影响

Question

我注意到 SQL Server（在本例中为 SQL Server 2008）如何处理 select 语句中的相关子查询有些出人意料。我的假设是，查询计划不应该仅仅受到 select 语句的投影子句中写入子查询（或列）的顺序的影响。但是，情况似乎并非如此。

考虑以下两个查询，除了 CTE 中子查询的顺序之外，它们是相同的：

--query 1: subquery for Color is second
WITH vw AS
(
 SELECT p.[ID],
  (SELECT TOP(1) [FirstName] FROM [Preference] WHERE p.ID = ID AND [FirstName] IS NOT NULL ORDER BY [LastModified] DESC) [FirstName],
  (SELECT TOP(1) [Color] FROM [Preference] WHERE p.ID = ID AND [Color] IS NOT NULL ORDER BY [LastModified] DESC) [Color]
 FROM Person p
)
SELECT ID, Color, FirstName
FROM vw
WHERE Color = 'Gray';


--query 2: subquery for Color is first
WITH vw AS
(
 SELECT p.[ID],
  (SELECT TOP(1) [Color] FROM [Preference] WHERE p.ID = ID AND [Color] IS NOT NULL ORDER BY [LastModified] DESC) [Color],
  (SELECT TOP(1) [FirstName] FROM [Preference] WHERE p.ID = ID AND [FirstName] IS NOT NULL ORDER BY [LastModified] DESC) [FirstName]
 FROM Person p
)
SELECT ID, Color, FirstName
FROM vw
WHERE Color = 'Gray';

如果您查看这两个查询计划，您会发现每个子查询都使用了一个外连接，并且连接的顺序与编写子查询的顺序相同。有一个过滤器应用于颜色的外部连接的结果，以过滤掉颜色不是“灰色”的行。 （我很奇怪 SQL 会为颜色子查询使用外连接，因为我对颜色子查询的结果有一个非空约束，但是可以。）

大部分行都被滤色器删除了。结果是查询 2 比查询 1 便宜得多，因为第二个连接涉及的行更少。除了构建这样一个语句的所有原因之外，这是预期的行为吗？ SQL server 不应该选择在查询计划中尽早移动过滤器，而不管子查询的编写顺序如何？

编辑： 澄清一下，我正在探索这种情况是有正当理由的。我可能需要创建一个包含类似构造的子查询的视图，现在很明显，任何基于从视图投影的这些列的过滤都会因为列的顺序而在性能上有所不同！

Answer 1

随着 TOP 运算符在这里发挥作用，查询优化器对统计数据非常盲目，因此它会寻找其他线索来了解如何最好地工作，例如首先实例化 CTE 的相关部分。

这是一个外连接，因为如果没有返回任何内容，子查询将被用作 NULL，并且系统首先将其实例化。如果您使用聚合而不是 TOP，您可能会得到一个稍微不同但更一致的计划。

Answer 2

这是一个性能更好的替代版本：

With Colors As
    (
    Select Id, [Color]
        , ROW_NUMBER() OVER ( PARTITION BY ID ORDER BY [LastModified] DESC ) As Num
    From Preference
    Where [Color] Is Not Null
    )
    , Names As
    (
    Select Id, [FirstName]
        , ROW_NUMBER() OVER ( PARTITION BY ID ORDER BY [LastModified] DESC ) As Num
    From Preference
    Where [FirstName] Is Not Null
    )
Select
From Person As P
    Join Colors As C
        On C.Id = P.Id
            And C.Num = 1
    Left Join Names As N
        On N.Id = P.Id
            And N.Num = 1
Where C.[Color]= 'Grey'

另一个更简洁但性能可能也可能不理想的解决方案：

With RankedItems
    (
    Select Id, [Color], [FirstName]
        , ROW_NUMBER() OVER ( PARTITION BY ID ORDER BY Case When [Color] Is Not Null 1 Else 0 End DESC, [LastModified] DESC ) As ColorRank
        , ROW_NUMBER() OVER ( PARTITION BY ID ORDER BY Case When [FirstName] Is Not Null 1 Else 0 End DESC, [LastModified] DESC ) As NameRank
    From Preference
    )
Select
From Person As P
    Join RankedItems As RI
        On RI.Id = P.Id
            And RI.ColorRank = 1
    Left Join RankedItems As RI2
        On RI2.Id = P.Id
            And RI2.NameRank = 1
Where RI.[Color]= 'Grey'