前言

随着使用者的需求增多及商业模式的日新月异，软体系统的复杂度日益提高，对于系统程式或资料库物件中存取关联式资料库的指令- SQL(Structure Query Language) 的执行效能也日亦受到重视。因此，本期IP顾问室请到倍力资讯SQL产品经理谢肇暐，透过Q & A的方式，讨论SQL tuning的技术发展，以及如何选择SQL Tunning的工具，以期达到缩短设计时程以及增进资料库执行效能的效果。

传统 SQL 面临的问题

Q1. 有哪些因素会影响系统执行的效能 ？

答：系统运作的稳定与否，与硬体软体都有关系，依据经验，可以从下面几个因素来考量：

硬体，例如CPU速度、记忆体大小等硬体配备。资料库系统架构及资料库设计方式、系统组态设定、网路结构，这包括企业网路的建构方式、频宽的大小、网路使用的状况等。

通常我们可以说SQL是关联式资料库系统的核心( heart )。 SQL 指令的执行约占系统资源的70% ~ 90%，若能有效降低 SQL 耗用的资源，对系统整体的执行效率应会有一定程度的提升。

Q2.传统上我们如何对SQL指令做tuning ? 传统方法常面临哪些问题 ?

答：传统上，我们在遇到SQL的performance问题时，经常是使用try and error的方式，运用以往的经验或专业知识，将source SQL 改写成几个执行结果相同的SQL 指令，再一个一个去测试，并下指令取得各个执行时间及耗用资料库的成本资讯，也许两三天后，可将原本的SQL调校成执行效能很好的SQL指令，但却已经精疲力竭，而且耽搁了其他更重要的事情的进度。

SQL 的特色

Q3. SQL程式语言有何特性，为什么可以做 tuning？

答： SQL 指令亦属于程式语言的一种，但是其与其他程式语言却存在一些差异，下面列出几项差异：

（1）SQL与一般的程式语言最大的不同在于SQL语句不论长短，只要是对资料库而言是有效的，则它就是一个完整的指令，即可撷取资料库中的特定资讯。也由于这样的特性，我们可以藉由调校SQL叙述，来改变其执行效能。

（2）相同的SQL语句在不同时间执行，其执行时间及对资料库的资源耗费程度也不尽相同。其原因在于资料库对于SQL的处理，是依据当时资料库的使用状况，动态决定撷取资料的路径。

（3）特别是关联性资料库在处理 SQL 指令时，会经过几个步骤，请参照（图一）：

1.改写SQL叙述并产生可能的执行计划

资料库利用内部的最佳化器(Optimizer)改写SQL，并产生SQL的执行计划(Execution Plan)。执行计划可以看成是资料库为了撷取特定资料所要经过的路径。举例来说，要从台北到高雄有许多种方式，可以做飞机、搭火车、开车走高速公路、开车走省道等等。资料库亦可以有多种执行计划来获得相同的资料，每一种执行计划对资料库的执行成本、执行速度皆不同。

2.依据产生的执行计划分别估计其执行成本

产生不同的执行计划后，资料库系统会根据本身的规则估计每一执行计划的成本。成本的估计方式，各资料库都不同，简单而言是依据不同的存取方式分项估计，再加总而成。例如不同的scan方式、存取路径，其所给的分数不同，最后再将这些项目加总而成。

3.选择最低的执行成本执行该SQL指令

估计完每一个执行计画后,资料库系统选出一个估计成本最低的执行计划来执行,撷取资料。

SQL 工具带来的优势

Q4.一般SQL tuning工具的开发理念为何? 使用SQL tuning的工具可为使用者带来哪些利益？

答： SQL tuning 工具利用人工智慧( AI )，让使用者在短时间内(例如十分钟)完成平常可能需要两三天工作量的SQL效能调整工作，并且确保调整后的SQL执行速度最佳或耗用成本最低。

团队中往往有一些较初级的程式设计人员或资料库管理人员，藉由SQL tuning工具，可以快速撰写SQL或者不同资料库专属的资料查询语言(例如：Oracle的PL/SQL，Sybase的Transact-SQL )。这种边做边学的方式，让使用者在不影响专案进度的下，利用比较tuning后SQL与source SQL的不同,以及藉由看懂SQL执行计划( Execution Plan )，训练自己成为撰写SQL指令的高手，间接提升整个团队的素质。